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Calculadora de força magnética Lorentz F=|q|vB sinθ, grátis

Uma carga de 0,002 C que atravessa um campo de 0,5 T a 500 000 m/s sofre 500 N: informe a carga, a velocidade, o campo e o ângulo entre o movimento e o campo e receba a força magnética sobre essa carga em movimento. Grátis no seu navegador.

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Se você digitar
Carga
0,002
Velocidade
500.000
Campo magnético
0,5
Ângulo
90
Você obtém
Ângulo rad
1,5707963268 N
Seno theta
1
Força
500
Força N
500

A parte magnética da força de Lorentz sobre uma carga pontual que se move em um campo magnético uniforme é um resultado central do eletromagnetismo clássico: a magnitude da força é o produto do valor absoluto da carga, da velocidade, da intensidade do campo e do seno do ângulo entre o vetor velocidade e o campo magnético. Estudantes usam F = q v B sin θ para converter cargas de laboratório em microcoulombs e campos em teslas em forças em newtons, e engenheiros empregam o mesmo produto como estimativa de primeira ordem para deflexão de feixes, cargas em condutores e geometria do efeito Hall antes de solvers multifísica. Esta calculadora aceita uma carga finita em coulombs, uma velocidade não negativa em metros por segundo, um campo magnético não negativo em teslas e um ângulo em graus restrito ao intervalo fechado de 0 a 180. Multiplica pelo seno desse ângulo com aritmética de ponto flutuante determinística e devolve a magnitude da força em newtons junto com as entradas limpas, o ângulo em radianos, o valor do seno e uma expressão imprimível. Ângulos fora de 0 a 180 são rejeitados com erro de validação claro para que um erro de unidades ou valor não físico não produza resposta silenciosamente incorreta.

Como funciona a fórmula da força magnética de Lorentz

A força de Lorentz completa sobre uma carga q é q vezes E mais q vezes v cruz B. Quando só importa a contribuição magnética, ou quando E é zero, a magnitude da força magnética reduz-se a F = |q| v B sin θ, onde θ é o ângulo entre o vetor velocidade e o vetor campo magnético. Em unidades SI, q vai em coulombs, v em metros por segundo, B em teslas, θ é adimensional como ângulo e F em newtons.

O fator seno implica que a força é nula quando a carga se move paralela ou antiparalela ao campo (θ = 0° ou 180°) e atinge o máximo quando o movimento é perpendicular a B (θ = 90°). Por isso tubos de raios catódicos, espectrômetros de massa e trajetórias de cíclotron cuidam tanto da orientação de v em relação a B.

Esta capacidade calcula só a magnitude escalar, usando o valor absoluto de q para que respostas de lição de casa que pedem quão grande é a força permaneçam não negativas independentemente da polaridade. A direção vetorial pela regra da mão direita, o termo elétrico qE, correções relativísticas e a força sobre um trecho de condutor I L cruz B são intenções de busca distintas e pertencem a páginas separadas.

Exercícios de força de Lorentz em aula e laboratório

Calcule F = |q| v B sin(θ) para cargas, velocidades, campos e ângulos de livro-texto, para que professores e corretores automáticos compartilhem uma verdade de referência, inclusive erros de ângulo fora da faixa.

Estimativas iniciais de feixe e ímãs

Estime a magnitude da força magnética sobre uma carga em movimento em campo uniforme antes de simulação completa de rastreamento de partículas ou multifísica.

Qual fórmula esta calculadora de força magnética usa?

A magnitude da força magnética de Lorentz F = |q| v B sin(θ) com q em coulombs, v em m/s, B em teslas, θ em graus (0..180) e F em newtons.

O que acontece se o ângulo estiver fora de 0..180?

O ângulo entre velocidade e campo magnético deve estar entre 0 e 180 graus inclusive; valores fora dessa faixa são rejeitados em vez de envolvidos.

O sinal da carga importa?

A magnitude usa |q|, então F é sempre não negativa. A carga com sinal ainda é ecoada na resposta para seus registros. A direção (regra da mão direita) é questão vetorial não coberta aqui.

Quais unidades devo usar?

Somente SI: carga em coulombs, velocidade em m/s, campo magnético em teslas, ângulo em graus.

Quanto custa?

A ferramenta do navegador é gratuita e roda localmente.

Tudo nesta página está disponível via API. Esta seção é para equipes que querem integrar a ferramenta aos próprios sistemas; quem não precisa disso pode simplesmente usar a ferramenta acima.

POSThttps://api.kit.forhosting.com/elec/magnetic-force-charge

Autenticação por token Bearer. Um único POST coloca a tarefa na fila; o resultado chega por webhook ou link assinado.

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/elec/magnetic-force-charge \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"charge":0.002,"velocity":500000,"magnetic_field":0.5,"angle":90}'
{
  "charge": 0.002,
  "velocity": 500000,
  "magnetic_field": 0.5,
  "angle": 90
}
{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "elec.magnetic_force_charge",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

A API é assíncrona: cada chamada devolve um task_id na hora. Se preferir polling, consulte o status a até 1 requisição por segundo.

por chamadaUS$ 0,002

Preço publicado, sem tokens nem créditos escondidos. Tarefa que falha não é cobrada.

HTTPCódigoO que significa
401unauthorizedToken ausente ou inválido. Confira o header Authorization.
402insufficient_balanceSaldo insuficiente para esta tarefa. Faça uma recarga e tente de novo.
404unknown_typeEsse tipo de tarefa não existe. Confira o campo type no catálogo.
429rate_limitedMuitas requisições em pouco tempo. Espere um instante e tente de novo.

Como funciona a fórmula da força magnética de Lorentz

O algoritmo converte graus em radianos, avalia Math.sin uma vez, multiplica quatro fatores finitos e limpa cada valor a doze algarismos significativos para um JSON estável. Ângulos fora do intervalo fechado de 0 a 180 graus são recusados com invalid_input em vez de envolver ou tomar valor absoluto que esconderia erro de unidade.

O que você envia e o que recebe de volta

Valores numéricos e strings numéricas são aceitos para facilitar formulários e colagem de planilhas; prefixos SI escritos como texto não são interpretados, então passe 1e-6 para uma fonte de um microcoulomb. A carga pode ser positiva, negativa ou zero. Checagens clássicas de sala incluem 2 mC a 5e5 m/s em campo de 0.5 T a 90°, caso de movimento paralelo a 0° que deve dar força nula, e ângulo de 200° que deve falhar. Se precisar de componentes vetoriais da força, do termo elétrico de Lorentz, da força em fio I L B sin θ ou de fórmulas de raio de cíclotron, trate-as como ferramentas separadas em vez de estender este produto de magnitude pura. Envie uma carga finita no campo charge em coulombs, uma velocidade finita não negativa em velocity em metros por segundo, um campo magnético finito não negativo em magnetic_field em teslas e um ângulo finito em angle em graus entre 0 e 180 inclusive. A mesma carga é aceita sob os alias q, Q ou coulombs; a velocidade sob v, speed ou meters_per_second; o campo sob B, b, tesla ou field; e o ângulo sob theta, degrees ou angle_deg, mas só uma chave pode aparecer por grandeza em cada requisição. O ângulo deve estar no intervalo fechado de 0 a 180; valores abaixo de 0 ou acima de 180, NaN, Infinity, velocidade negativa e campo negativo falham com invalid_input e não são cobrados. Em sucesso, a resposta inclui charge, velocity, magnetic_field e angle limpos, angle_rad como o mesmo ângulo em radianos, sin_theta como o seno usado no produto, force e force_N como a mesma magnitude em newtons, unit igual a N, uma string de expressão curta com |q|, v, B, o ângulo em graus e o resultado, method lorentz_magnetic_force e a fórmula F = |q| v B sin θ. O preço de chamadas API bem-sucedidas é a base publicada de US$ 0,002 por item; falhas de validação não consomem saldo pré-pago.

Onde calculadoras de força magnética aparecem na prática

Cursos introdutórios de física e engenharia elétrica atribuem com frequência exercícios de q v B sin θ para que estudantes convertam entre cargas de laboratório, velocidades de feixe e campos em escala de tesla antes de fluxo e indução de Faraday. Equipes de linha de feixe e vácuo estimam forças de deflexão magnética em partículas carregadas como primeiro passo antes de simulação completa de rastreamento, usando modelo de campo uniforme quando a geometria é simples. Mantenha páginas de Lorentz vetorial, elétrico mais magnético, força em fio e raio de cíclotron separadas para que cada intenção de busca tenha uma página clara em vez de ferramenta multi-fórmula sobrecarregada que confunde estudantes e mecanismos de busca. Laboratórios de instrumentação que colocam carga conhecida a velocidade conhecida em ímã calibrado podem chamar a API e afirmar que a força em newtons esperada coincide com leituras de sonda ou balança dentro da tolerância. Como esta capacidade é um motor de parse puro, o preço da API é a base publicada de US$ 0,002 por item bem-sucedido e validação falha não consome saldo.

Gabaritos e checagens de montagens de instrumento

Gere em lote os valores em newtons esperados para q, v, B e θ conhecidos em fixtures de concurso, planilhas e tabelas de calibração de ímãs de laboratório.

Ver a documentação completa do KIT →