¿Puede una partícula cargada tener movimiento circular cuando el campo magnético y eléctrico coexisten y no son iguales a cero? No se menciona nada sobre el ángulo entre

Una partícula cargada en un campo magnético mostrará un movimiento circular. Sin embargo, cuando se aplica un campo eléctrico, el movimiento de la partícula cargada depende de la dirección del campo eléctrico.

  • Si el campo eléctrico es perpendicular al campo magnético, la partícula cargada se acelerará en una dirección que dependería de su carga. Sin embargo, dado que también experimenta movimiento circular, se moverá en un semicírculo y luego el campo eléctrico lo repelerá, pero el campo magnético intentará mantenerlo en movimiento circular, su movimiento es impredecible.
  • Si el campo eléctrico perpendicular se mantiene alternando a la misma frecuencia, de modo que la polaridad se invierte cada vez que la partícula cargada vuelve al centro, la partícula cargada se acelerará continuamente. Por lo tanto, se moverá en un círculo de radio creciente. Este es el principio detrás del funcionamiento de un ciclotrón.
  • Si el campo eléctrico está en la misma dirección que el campo magnético, la partícula se moverá en una hélice.

  1. En presencia de campo magnético, la velocidad general del electrón permanece constante, es decir, la magnitud de la velocidad permanece sin cambios mientras que la dirección del movimiento cambia. En presencia de campo eléctrico, la velocidad del electrón aumenta en la dirección del campo eléctrico.
  2. Solo con el campo magnético, una partícula cargada puede ejecutar movimientos circulares o espirales de radio constante. Con el campo eléctrico también, la velocidad del electrón está destinada a cambiar.
  3. Para que una partícula cargada siga girando con un radio fijo, necesitamos mantener constante la relación entre la velocidad perpendicular de la partícula y el campo B espacial. Entonces, con un campo magnético uniforme en la dirección z, y la partícula cargada girando en el plano (x, y), necesitamos tener una rampa del campo B a lo largo de la dirección del campo E positivo.
  4. Una partícula cargada de flexión de alta energía emite lo que se llama radiación sincrotón. En el proceso pierde energía. Entonces, con un campo eléctrico adecuadamente pulsado, el radio de giro de la partícula cargada puede mantenerse a un valor constante.

Gracias por A2A. Si observa la ecuación para la Fuerza de Lorentz, entonces F = v x B. Dada la propiedad de la fuerza del producto cruzado siempre será perpendicular al plano de movimiento de la partícula. Una fuerza perpendicular al movimiento ejercerá una fuerza centrípeta y, por lo tanto, la partícula ejecutará un movimiento circular, ya sea que exista o no un campo eléctrico. En un ciclotrón, el campo eléctrico tiene un papel completamente diferente. Solo ayuda en la continuación del movimiento y la aceleración de la partícula de un Dee a otro a medida que cambia el ciclo. En ese sentido, su pregunta no tiene toda la información requerida.

Si. Es posible, teóricamente. Pero eso requeriría algunos cálculos complejos altamente precisos. Se requerirían dos secciones de campos magnéticos en direcciones opuestas para curvar la trayectoria de la partícula.

Pero, prácticamente, es muy difícil lograr tal equilibrio. Entonces, prácticamente, diría que no.

Creo que esto se logra en el ciclotrón para acelerar las partículas, los campos son transversales y el campo eléctrico se invierte en sincronismo con las revoluciones. En el CERN tienen que hacer algo equivalente, pero no es un círculo recto porque los imanes solo están en el vértice del polígono.