[Fisica2]Moto elicoidale

pepp1995
Non riesco a capire la "fisica" che c'è dietro questo problema :
<< Una particella di carica q e massa m viene accelerata da una "differenza di potenziale" e successivamente entra in una regione in cui è presente un campo magnetico B con cui la velocità della particella forma un angolo $ Theta $ >>

Dubbio1: se la velocità fosse perpendicolare al campo , allora avrei una forza magnetica che giace nel piano della circonferenza e che gioca il ruolo di forza centripeta (radiale e che punta verso il centro)
Mi chiedo: e se la velocità forma un angolo $ Theta $ col campo magnetico com'è orientata la forza magnetica?

Tentativo: ho pensato che "visto che la componente parallela della forza magnetica (quella nella direzione comune alla componente parallela della velocità ed al campo magnetico) vale 0 , allora per ogni singola elica/per ogni cerchio abbiamo una $F_B$ è diretta radialmente .

Dubbio2: Nella risoluzione dell'esercizio , si applica la Conservazione dell'Energia Meccanica tra il punto in cui la carica esce dalla sorgente ed il punto in cui la carica è stata accelerata.
Mi chiedo : ma visto che il Campo Magnetico è NON CONSERVATIVO e che quindi anche la Forza magnetica è NON CONSERVATIVA, in realtà si sta applicando la "Conservazione dell'Energia Meccanica generalizzata" ??
$d e l taE= L_(non conservativo)$

E visto che " la Forza magnetica compie lavoro nullo " allora si ha che
$1/2mv^2=qV$

Dubbio3: visto che c'è una differenza di potenziale $d e l t aV$ e quindi un Campo Elettrostatico che mi accelera la particella appena uscita dalla sorgente, perché non si tiene conto anche della Forza Elettrica nel moto elicoidale?

Tentativo : in quella regione non teniamo conto anche della Forza elettrostatica perché il campo elettrico nella regione non c'è ma sta solo tra le due armature di ad es. un condensatore che è posto prima di quella regione e che ci genera quella differenza di potenziale.

Dubbio4: considerato che una carica in quiete genera un Campo Elettrostatico ed invece una carica in moto genera un Campo Magnetico , perché in presenza di quella regione di Campo Magnetico Esterno non si tiene conto del campo magnetico generato dalla singola particella?

Risposte
Sk_Anonymous
La particella è prima accelerata da un campo elettrico , ad esempio in un acceleratore lineare, e poi verrà fatta passare in un altro apparato dove c'è solo il campo magnetico, infatti dice "successivamente" . Quindi il campo elettrico non influisce sul moto elicoidale. La conservazione dell'energia è applicata dal momento in cui la particella inizia a muoversi fino a quando non esce dall'acceleratore quindi l'energia ad essa ceduta dal campo elettrico ed usata per l'accelerazione è proprio $qV$ (trascurando l'irraggiamento). La forza di Lorentz è sempre ortogonale alla velocità, formando un angolo con il campo magnetico invece che un cerchio avrai effettivamente un elica. Il dubbio 4 è abbastanza inconsistente: una particella carica in moto può generare un campo elettrico o magnetico o entrambi...rispetto ad un sistema di riferimento differente, infatti si chiama campo elettromagnetico. Ad ogni modo qualunque campo generi la carica non sarà influenzata dal suo stesso campo se non nel fatto che, irraggiando, perderebbe energia cinetica.

pepp1995
Premessa: Grazie mille per la risposta :D :D

Quindi il campo elettrico non influisce sul moto elicoidale
Questo mi chiarisce il dubbio3.
La conservazione dell'energia è applicata dal momento in cui la particella inizia a muoversi fino a quando non esce dall'acceleratore quindi l'energia ad essa ceduta dal campo elettrico ed usata per l'accelerazione è proprio qV (trascurando l'irraggiamento)
Dubbio2 chiarito.

4)
(trascurando l'irraggiamento)

Ad ogni modo qualunque campo generi la carica non sarà influenzata dal suo stesso campo se non nel fatto che, irraggiando, perderebbe energia cinetica


Perché si trascura il Campo generato dalla carica stessa e quindi l'irraggiamento che ne comporta?
Poiché il contributo fornito al Campo totale dal campo della singola carica è infinitesimo e quindi si trascura?

1)
La forza di Lorentz è sempre ortogonale alla velocità, formando un angolo con il campo magnetico invece che un cerchio avrai effettivamente un elica.




Applicando la regola della mano destra $F_B=qv X B$ ho che la forza magnetica punta verso l'asse passante per il centro di queste eliche. Mi chiedo : considerato che la componente parallela al campo magnetico vale 0 , sarebbe corretto affermare che "la forza è ancora radiale" ? Cioè graficamente il vettore $F_B$ non riesco proprio a visualizzarlo nel caso del moto elicoidale ](*,)

Sk_Anonymous
"pepp1995":

Perché si trascura il Campo generato dalla carica stessa e quindi l'irraggiamento che ne comporta?
Poiché il contributo fornito al Campo totale dal campo della singola carica è infinitesimo e quindi si trascura?


Semplicemente o ci sono condizioni di energia per cui è molto ridotto, o si sottintende che il tempo di osservazione è breve. Tieni conto che nella realtà, perdendo energia, quella particella "spiralizza" in frazioni di secondo.

"pepp1995":

Applicando la regola della mano destra $F_B=qv X B$ ho che la forza magnetica punta verso l'asse passante per il centro di queste eliche. Mi chiedo : considerato che la componente parallela al campo magnetico vale 0 , sarebbe corretto affermare che "la forza è ancora radiale" ? Cioè graficamente il vettore $F_B$ non riesco proprio a visualizzarlo nel caso del moto elicoidale ](*,)


Non ho capito bene, mi sembra un po' circolare come pensiero, comunque la forza di lorentz è ortogonale alla velocità proprio per definizione. Poi se non riesci a immaginarla visivamente non importa, basta che tu ne tenga conto. Magari guardando un po' di figure ti verrà naturale in seguito.

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