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Calculadora de fuerza magnética Lorentz F=|q|vB sinθ, gratis

Una carga de 0,002 C que cruza un campo de 0,5 T a 500 000 m/s sufre 500 N: indique la carga, su velocidad, el campo y el ángulo entre el movimiento y el campo, y obtenga la fuerza magnética sobre esa carga en movimiento. Gratis en su navegador.

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Si escribe
Carga
0,002
Velocidad
500 000
Campo magnético
0,5
Ángulo
90
Obtiene
Ángulo rad
1,5707963268 N
Seno theta
1
Fuerza
500
Fuerza N
500

La parte magnética de la fuerza de Lorentz sobre una carga puntual que se mueve en un campo magnético uniforme es un resultado central del electromagnetismo clásico: la magnitud de la fuerza es el producto del valor absoluto de la carga, la velocidad, la intensidad del campo y el seno del ángulo entre el vector velocidad y el campo magnético. Los estudiantes usan F = q v B sin θ para convertir cargas de laboratorio en microcoulombs y campos en teslas a fuerzas en newtons, y los ingenieros emplean el mismo producto como estimación de primer orden para deflexión de haces, cargas en conductores y geometría del efecto Hall antes de solvers multifísica. Esta calculadora acepta una carga finita en coulombs, una velocidad no negativa en metros por segundo, un campo magnético no negativo en teslas y un ángulo en grados restringido al intervalo cerrado de 0 a 180. Multiplica por el seno de ese ángulo con aritmética de coma flotante determinista y devuelve la magnitud de la fuerza en newtons junto con las entradas limpias, el ángulo en radianes, el valor del seno y una expresión imprimible. Los ángulos fuera de 0 a 180 se rechazan con un error de validación claro para que un error de unidades o un valor no físico no produzca una respuesta silenciosamente incorrecta.

Cómo funciona la fórmula de fuerza magnética de Lorentz

La fuerza de Lorentz completa sobre una carga q es q veces E más q veces v cruz B. Cuando solo importa la contribución magnética, o cuando E es cero, la magnitud de la fuerza magnética se reduce a F = |q| v B sin θ, donde θ es el ángulo entre el vector velocidad y el vector campo magnético. En unidades SI, q va en coulombs, v en metros por segundo, B en teslas, θ es adimensional como ángulo y F en newtons.

El factor seno implica que la fuerza es nula cuando la carga se mueve paralela o antiparalela al campo (θ = 0° o 180°) y alcanza el máximo cuando el movimiento es perpendicular a B (θ = 90°). Por eso los tubos de rayos catódicos, los espectrómetros de masas y las trayectorias de ciclotrón cuidan tanto la orientación de v respecto a B.

Esta capacidad calcula solo la magnitud escalar, usando el valor absoluto de q para que las respuestas de deberes que piden lo grande que es la fuerza sigan siendo no negativas con independencia de la polaridad. La dirección vectorial por la regla de la mano derecha, el término eléctrico qE, las correcciones relativistas y la fuerza sobre un tramo de conductor I L cruz B son intenciones de búsqueda distintas y corresponden a páginas separadas.

Ejercicios de fuerza de Lorentz en clase y laboratorio

Calcule F = |q| v B sin(θ) para cargas, velocidades, campos y ángulos de libro de texto, de modo que docentes y correctores automáticos compartan una verdad de referencia, incluidos errores de ángulo fuera de rango.

Estimaciones iniciales de haz e imanes

Estime la magnitud de la fuerza magnética sobre una carga en movimiento en un campo uniforme antes de una simulación completa de seguimiento de partículas o multifísica.

¿Qué fórmula usa esta calculadora de fuerza magnética?

La magnitud de la fuerza magnética de Lorentz F = |q| v B sin(θ) con q en coulombs, v en m/s, B en teslas, θ en grados (0..180) y F en newtons.

¿Qué ocurre si el ángulo está fuera de 0..180?

El ángulo entre velocidad y campo magnético debe estar entre 0 y 180 grados inclusive; los valores fuera de ese rango se rechazan en lugar de envolverlos.

¿Importa el signo de la carga?

La magnitud usa |q|, así que F es siempre no negativa. La carga con signo se refleja igual en la respuesta para sus registros. La dirección (regla de la mano derecha) es una cuestión vectorial que no se cubre aquí.

¿Qué unidades debo usar?

Solo SI: carga en coulombs, velocidad en m/s, campo magnético en teslas, ángulo en grados.

¿Cuánto cuesta?

La herramienta del navegador es gratuita y se ejecuta en local.

Todo lo de esta página está disponible por programación. Esta sección es para equipos que quieren integrarlo en sus sistemas; el resto puede usar la herramienta de arriba sin más.

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

¿Prefiere automatizarlo? Un POST autenticado crea la tarea; el resultado llega por webhook o enlace firmado. La misma capacidad también se ejecuta aquí en la web, por email y desde Telegram — y pronto también desde nuestra app.

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"
  }
}

La API es asíncrona: la llamada devuelve un task_id al instante y el resultado llega por webhook. El polling está limitado a 1 req/s por tarea.

Por solicitud$0.002

Precio publicado — sin tokens ni créditos inventados. Una tarea fallida no se cobra.

HTTPCódigoSignificado
401unauthorizedAPI key ausente o inválida.
402insufficient_balanceEl saldo no cubre el precio de la tarea.
404unknown_typeEl tipo de tarea no existe.
429rate_limitedDemasiadas peticiones. Use el webhook en vez de sondear.

Cómo funciona la fórmula de fuerza magnética de Lorentz

El algoritmo convierte grados a radianes, evalúa Math.sin una vez, multiplica cuatro factores finitos y limpia cada valor a doce cifras significativas para un JSON estable. Los ángulos fuera del intervalo cerrado de 0 a 180 grados se rechazan con invalid_input en lugar de envolver o tomar un valor absoluto que ocultaría un error de unidades.

Qué envíe usted y qué recibe de vuelta

Se aceptan valores numéricos y cadenas numéricas para facilitar formularios y pegado desde hojas de cálculo; no se interpretan prefijos SI escritos como texto, así que pase 1e-6 para una fuente de un microcoulomb. La carga puede ser positiva, negativa o cero. Comprobaciones clásicas de aula incluyen 2 mC a 5e5 m/s en un campo de 0.5 T a 90°, un caso de movimiento paralelo a 0° que debe dar fuerza nula, y un ángulo de 200° que debe fallar. Si necesita componentes vectoriales de la fuerza, el término eléctrico de Lorentz, la fuerza en un hilo I L B sin θ o fórmulas de radio de ciclotrón, trátelas como herramientas separadas en lugar de extender este producto de magnitud pura. Envíe una carga finita en el campo charge expresada en coulombs, una velocidad finita no negativa en velocity en metros por segundo, un campo magnético finito no negativo en magnetic_field en teslas y un ángulo finito en angle en grados entre 0 y 180 inclusive. La misma carga se acepta bajo los alias q, Q o coulombs; la velocidad bajo v, speed o meters_per_second; el campo magnético bajo B, b, tesla o field; y el ángulo bajo theta, degrees o angle_deg, pero solo puede aparecer una clave por magnitud en cada petición. El ángulo debe estar en el intervalo cerrado de 0 a 180; valores por debajo de 0 o por encima de 180, NaN, Infinity, velocidad negativa y campo negativo fallan con invalid_input y no se cobran. Si tiene éxito, la respuesta incluye charge, velocity, magnetic_field y angle limpios, angle_rad como el mismo ángulo en radianes, sin_theta como el seno usado en el producto, force y force_N como la misma magnitud en newtons, unit igual a N, una cadena de expresión corta con |q|, v, B, el ángulo en grados y el resultado, method lorentz_magnetic_force y la fórmula F = |q| v B sin θ. El precio de las llamadas API exitosas es la base publicada de $0.002 por elemento; los fallos de validación no consumen saldo prepago.

Dónde se usan las calculadoras de fuerza magnética en la práctica

Los cursos introductorios de física e ingeniería eléctrica asignan de forma habitual ejercicios de q v B sin θ para que los estudiantes conviertan entre cargas de laboratorio, velocidades de haz y campos en escala de teslas antes de pasar a flujo e inducción de Faraday. Los equipos de líneas de haz y vacío estiman fuerzas de deflexión magnética sobre partículas cargadas como primer paso antes de una simulación completa de seguimiento de partículas, usando un modelo de campo uniforme cuando la geometría es sencilla. Mantenga las páginas de Lorentz vectorial, eléctrico más magnético, fuerza en hilo y radio de ciclotrón separadas para que cada intención de búsqueda tenga una página clara en lugar de una herramienta multi-fórmula sobrecargada que confunde a estudiantes y a motores de búsqueda. Los laboratorios de instrumentación que colocan una carga conocida a una velocidad conocida en un imán calibrado pueden llamar a la API y comprobar que la fuerza en newtons esperada coincide con lecturas de sonda o balanza dentro de la tolerancia. Como esta capacidad es un motor de parse puro, el precio de la API es la base publicada de $0.002 por elemento exitoso y la validación fallida no consume saldo.

Claves de respuesta y comprobación de montajes

Genere en lote los valores en newtons esperados para q, v, B y θ conocidos en fixtures de concurso, hojas de trabajo y tablas de calibración de imanes de laboratorio.

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