O Efeito de um Campo Magnético no Movimento de Partículas Carregadas

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Effect of a Magnetic Field on a Moving Charge 
(O Efeito de um Campo Magnético no Movimento de Partículas Carregadas)
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Centro Universitário Uninter
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Objetivo
 Estudar o efeito de um campo magnético no movimento de cargas elétricas. 
Procedimento 
1-Abra o Virtual Physics e selecione The Effect of a Magnetic Field on Moving Charges na lista de experimentos. O programa vai abrir a bancada de física quântica (Quantum).
	
2-Podemos observar o experimento montado, onde podemos visualizar o canhão de elétrons (Electron Gun), o eletroímã, para o desvio dos elétrons; e a tela de fósforo verde (Phosphor Screen) para detecção das partículas.
3-Para realizar o experimento clique na tela de fósforo verde e arraste a tela para não ficar em cima do experimento montado. Em seguida clique no botão verde-vermelho (On/Off), onde podemos observar o ponto luminoso no centro da tela. Aperte o botão (Grid). 
4-Agora vá para o eletroímã (situado no centro do experimento) e ajuste o campo magnético (Magnetic Field) para 40 μT (microtesla), clicando três vezes o botão acima do dígito da dezena (cuidado para não clicar entre os dígitos, isso muda a posição do ponto decimal; para mudar o ponto decimal de volta, clique onde ele estava originalmente). Qual a posição do ponto luminoso na tela de fósforo?
O ponto iluminado é transladado para a direita. Pela regra da mão direita, 
sabendo que a carga dos elétrons é negativa, po demos inferir que o campo magnético 
atua na direção vertical, no sentido de cima para baixo.
5- Diminua o campo magnético para 20 μT, o que acontece com o ponto luminoso? Por quê? 
O ponto iluminado é transladado para a esquerda. Quanto menor o campo 
magnético aplicado, menor é a deflexão sofrida pelo feixe de elétrons.
6- Diminua a intensidade do feixe do canhão de elétrons clicando acima do dígito da centena para 1e/s. O que você observa na tela de fósforo verde? 
O ponto na tela fica piscando. Isso demonstra que o feixe original de elétrons permanece inalterado, já que o campo magnético está nulo, inicialmente.
7- Para desviar mais o feixe de elétrons, quais parâmetros você mudaria? 
Aumentaria a intensidade do campo magnético.
8-A seguir altere o campo magnético de modo que o ponto luminoso fique no ponto central da tela de fósforo verde, vamos trocar de fonte o canhão de elétrons levando para o balcão do almoxarifado (Stockroom). Clique no almoxarifado para entrar e clique duas vezes no canhão de elétrons para devolvê-lo à prateleira. Clique duas vezes na fonte de partículas alfa (Alpha Source) para selecioná-la ou arraste-a para o balcão. Clique na seta verde Return to Lab para voltar à bancada. Arraste a fonte de partículas alfa até a mesa e coloque-a onde estava o canhão de elétrons. Abra a janela da fonte de partículas alfa (on/off) para iniciar a emissão, verifique se aparece na tela de fósforo.
9-Altere a unidade do campo magnético de μT para mT (militesla) clicando no botão acima da unidade. Clique três vezes no botão acima do dígito da centena para ajustar o campo magnético para 400 mT. 
10-Para qual posição se deslocou o ponto luminoso na tela de fósforo verde? Qual a diferença do feixe de partículas alfa para o feixe de elétrons no campo magnético?
O ponto luminoso se deslocou para a esquerda. Sob as m esmas circunstâncias, 
entretanto, os elétrons eram cada vez mais defletidos para a direita, conforme crescia a intensidade do campo. Sabendo que a carga do elétron é negativa e que eles são defletidos em determinada direção, no caso anterior para a direita, ao observar que as partículas alfa são defletidas na direção oposta, podemos imediatamente inferir que elas possuem uma carga oposta à do elétr on, ou seja, positiva.
11- Qual o motivo de se aumentar o campo magnético para desviar as partículas alfa comparado ao feixe de elétrons?
Porque a energia das partículas alfa é muito maior do que a dos elétrons, pois elas são maiores tanto em massa quanto em carga. Uma partícula alfa é o núcleo de um átomo de hélio, ou seja, tem 2 prótons e, portanto, o dobro da carga de um elétron (em módulo), sem contar que a massa do núcleo de hélio é tremendamente maior do que a massa de um único elétron. Por esses motivos, é mais difícil defletir uma partícula alfa ao 
aplicar um campo magnético externo do que fazer o mesmo para um elétron.
12-Por que somente as partículas em movimento são desviadas pelo campo magnético?
Pois a força magnética que atua sobre uma partícula tem sua intensidade 
diretamente proporcional à carga da partícula, à velocidade da partícula, ao campo magnético aplicado e ao seno do ângulo formado entre a direção do campo magnético e a direção em que a partícula se move.
 13- Qual é a carga de uma partícula alfa e como ela é formada?
A carga das partículas alfa é positiva. Uma partícula alfa é formada por dois 
núcleos, ou seja, dois prótons e dois nêutrons. Este tipo de partícula é 
denominada núcleo de hélio, porque este elemento possui dois prótons e dois nêutrons também. 
 14- Cite exemplos de aplicações na atualidade.
Televisões de tubo, aparelhos de ressonância magnética.