# Calculadora da força de Lorentz

Força de Lorentz sobre uma carga em movimento, F = |q|·v·B·sinθ: unidades de carga até a carga elementar e, velocidade e campo (incluindo o gauss) selecionáveis; a força é sempre perpendicular à velocidade e ao campo, logo não realiza trabalho — curva trajetórias em vez de acelerar (princípio do cíclotron e do tubo de raios catódicos), dirigida segundo v × B e invertida para cargas negativas. Âncoras: 1 C, 1 m/s, 1 T em ângulo reto dão exatamente 1 N; um elétron a 10⁶ m/s em 1 mT sente 1.60218×10⁻¹⁶ N e se curva num círculo de raio 5.7 mm.

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- **Categoria:** Science & Education

- **Palavras-chave:** força de lorentz, força magnética sobre carga, carga em movimento, cíclotron, v cruz b, eletromagnetismo

## Visão geral

A Calculadora da força de Lorentz calcula instantaneamente a intensidade da força magnética que atua sobre uma partícula carregada em movimento (F = |q|·v·B·sinθ) e determina a orientação do vetor em relação ao produto vetorial v × B.

## Entradas

- **Carga q** (number): e.g. 1
- **Unidade de carga** (select)
- **Velocidade v** (number): e.g. 1
- **Unidade de velocidade** (select)
- **Campo magnético B** (number): e.g. 1
- **Unidade de campo** (select)
- **Ângulo θ (graus)** (number): e.g. 90

## Quando usar

- Ao resolver problemas de eletromagnetismo envolvendo o movimento de partículas carregadas em campos magnéticos uniformes.
- Ao projetar ou analisar trajetórias circulares e helicoidais em cíclotrons, espectrômetros de massa ou tubos de raios catódicos.
- Ao converter grandezas com diferentes ordens de grandeza, como cargas elementares (e), velocidades em km/s e indução magnética em Gauss ou Tesla.

## Como funciona

- Insira o valor da carga elétrica (q) e selecione a unidade adequada, de Coulombs até cargas elementares.
- Informe o módulo da velocidade (v) em m/s ou km/s e a intensidade do campo magnético (B) em T, mT, µT ou Gauss.
- Defina o ângulo θ formado entre o vetor velocidade e o vetor campo magnético em graus.
- Obtenha a magnitude da força de Lorentz em Newtons (N) acompanhada da direção resultante conforme a regra da mão direita.

## Casos de uso

- Cálculo da força defletora sobre feixes de elétrons em experimentos de física experimental e tubos catódicos.
- Dimensionamento de campos magnéticos de contenção em câmaras de vácuo e aceleradores de partículas.
- Estudo de dinâmica de íons e separação isotópica em espectrometria de massa.

## Perguntas frequentes

### A força magnética de Lorentz realiza trabalho sobre a carga?

Não. Como a força é sempre perpendicular ao vetor velocidade instantânea, o trabalho realizado é nulo e a energia cinética da partícula permanece constante.

### Como o sinal da carga afeta o resultado?

O módulo da força depende do valor absoluto |q|, mas cargas negativas invertem o sentido da força em relação ao produto vetorial v × B.

### O que acontece quando a partícula se move paralelamente ao campo magnético?

Quando o ângulo θ é 0° ou 180°, o seno é zero, resultando em força magnética nula (F = 0 N) e movimento retilíneo uniforme.

### Qual a relação entre Tesla e Gauss na ferramenta?

A calculadora converte automaticamente as unidades do campo magnético, considerando que 1 Tesla equivale a 10.000 Gauss (1 G = 10⁻⁴ T).

### Como é tratada a unidade de carga elementar (e)?

A unidade 'e' corresponde à carga elementar fundamental de aproximadamente 1,60218 × 10⁻¹⁹ Coulombs.

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