Calcule la fuerza electromagnética sobre una carga en movimiento en campos eléctricos y magnéticos ($\vec{F} = q\vec{E} + q\vec{v}\times\vec{B}$), con modos de alineación vectorial 3D, ajustes preestablecidos de partículas y dinámica de trayectoria de giroradio.
Presets rápidos de partículas:
Carga, velocidad, campo y ángulo
The magnetic force acts perpendicular to both velocity and field ($F = |q| v B \sin\theta$). The right-hand rule gives its direction.
Magnetic fuerza magnitude
—
Ingrese la carga, la velocidad, el campo y el ángulo para ver la fuerza.
F_B = |q|vB·sinθComponente magnético
Ingrese las entradas anteriores para calcular la fuerza magnética.
Dinámica orbital y relativista
Giroradio ($r_c$):—
Frecuencia del ciclotrón ($f_c$):—
Speed Ratio ($\beta = v/c$):—
Factor de Lorentz ($\gamma$):—
Carga y campo eléctrico
The electric force $F = qE$ acts along the electric field lines and does not depend on speed.
Electric fuerza magnitude
—
Ingrese la carga y campo eléctrico para ver la fuerza.
F_E = |q|EFuerza eléctrica
Ingrese la carga y la intensidad del campo para calcular la fuerza eléctrica.
Carga, velocidad, campos magnéticos y eléctricos
La fuerza de Lorentz completa combina fuerzas eléctricas ($\vec{F}_E$) y magnéticas ($\vec{F}_B$). Elija el modo de orientación vectorial 3D a continuación.
Total Lorentz fuerza magnitude
—
Ingrese los campos y la velocidad para ver la fuerza combinada.
F = q(E + v × B)Fuerza vectorial de Lorentz
Ingrese los parámetros anteriores para calcular la fuerza de Lorentz combinada.
Diagrama de vector de fuerza interactivo
Comparación de escenarios de libros de texto
Ejemplos de libros de texto representativos de partículas cargadas en campos electromagnéticos combinados.
Escenario
q
v
B
θ
E
F_net
4 min de lectura3 pasos7 términos3 ejemplos6 preguntas frecuentesF = qE + qvB·sinθ
Usa la pestaña Fuerza Magnética si solo te importa una carga que se mueve a través de un campo magnético, la pestaña Fuerza Eléctrica para una carga en un campo eléctrico, o la pestaña Combinado para ambos campos actuando sobre la carga al mismo tiempo.
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Ingresa carga, velocidad, campo y ángulo
Completa la carga q (en coulombs), y — para la fuerza magnética — la velocidad v (m/s), el campo magnético B (tesla), y el ángulo θ entre los vectores de velocidad y campo, en grados. Para la fuerza eléctrica, solo carga y campo eléctrico E (V/m). La calculadora se actualiza al instante mientras escribes.
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Lee la fuerza y la interpretación
La tarjeta de resultados muestra la fuerza en newtons, además de una interpretación en lenguaje sencillo — por ejemplo, si estás en la fuerza magnética máxima (θ = 90°) o si no hay fuerza magnética en absoluto (θ = 0° o 180°). En la pestaña Combinado, las contribuciones magnética y eléctrica se muestran por separado ya que actúan en direcciones diferentes.
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Referencia
Fórmula y metodología
3 fórmulas▸
Fuerza de Lorentz
F = qE + qvB·sinθ
La fuerza total F (en newtons) sobre una carga q (coulombs) es la suma de la fuerza eléctrica qE y la fuerza magnética qvB·sinθ. E es el campo eléctrico (V/m), v es la velocidad de la carga (m/s), B es la intensidad del campo magnético (tesla), y θ es el ángulo entre la velocidad y el campo magnético, en grados.
Fuerza magnética sola
F_magnética = qvB·sinθ
El componente magnético de la fuerza de Lorentz. Es máximo cuando la velocidad y el campo son perpendiculares (θ = 90°, sinθ = 1) y cero cuando son paralelos o antiparalelos (θ = 0° o 180°, sinθ = 0). La dirección de esta fuerza siempre es perpendicular tanto a v como a B, dada por la regla de la mano derecha.
Fuerza eléctrica sola
F_eléctrica = qE
El componente eléctrico de la fuerza de Lorentz. A diferencia de la fuerza magnética, no depende de la velocidad de la carga — una carga estacionaria en un campo eléctrico igual siente esta fuerza, actuando a lo largo de la dirección del campo (o en dirección opuesta, para una carga negativa).
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Referencia general
Confianza, metodología y fuentes
Metodología y fuentes▸
Responsabilidad editorial
Autor: Equipo editorial de Calculover - Editor
Responsable: Equipo editorial de Calculover - Editorial owner
Última revisión: 2026-07-31
Última verificación: 2026-07-31
Fuentes principales
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Glosario
Términos clave explicados
7 términos▸
Fuerza de LorentzLa fuerza electromagnética total sobre una partícula cargada, que combina la fuerza eléctrica (qE) y la fuerza magnética (qvB·sinθ). Nombrada en honor al físico neerlandés Hendrik Lorentz.
Carga en movimientoUna partícula cargada (electrón, protón, ion, o cualquier objeto cargado) que viaja con cierta velocidad a través de una región que contiene un campo eléctrico, un campo magnético, o ambos.
Campo magnético (B)Un campo vectorial, medido en tesla (T), que ejerce una fuerza sobre las cargas en movimiento. A diferencia de un campo eléctrico, un campo magnético solo empuja las cargas que ya están en movimiento, y el empuje siempre es perpendicular tanto al campo como a la velocidad.
Campo eléctrico (E)Un campo vectorial, medido en voltios por metro (V/m), que ejerce una fuerza sobre cualquier carga — en movimiento o estacionaria. La fuerza es qE, dirigida a lo largo del campo para una carga positiva y opuesta al campo para una carga negativa.
Velocidad (v)La rapidez y dirección del movimiento de la partícula cargada, medida en metros por segundo (m/s). Solo la fuerza magnética depende de la velocidad — la fuerza eléctrica no.
Regla de la mano derechaUna forma de hallar la dirección de la fuerza magnética: apunta los dedos en la dirección de la velocidad, enróscalos hacia el campo magnético, y tu pulgar apunta en la dirección de la fuerza sobre una carga positiva (inviértelo para una carga negativa).
Ángulo (θ)El ángulo entre el vector velocidad y el vector campo magnético, en grados. Controla el término sinθ en la fórmula de la fuerza magnética — 90° da la fuerza máxima, 0° o 180° da fuerza cero.
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Escenarios
Ejemplos del mundo real
3 ejemplos▸
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Estudiante de física
Electrón moviéndose a través de un campo magnético
Con la velocidad perpendicular al campo, la fuerza magnética es F = qvB·sinθ = (1.6×10⁻¹⁹)(1,000,000)(0.5)(1) = 8.0×10⁻¹⁴ N — pequeña en términos absolutos, pero enorme en relación con la masa de la partícula, que es exactamente la razón por la que los campos magnéticos pueden curvar los haces de electrones en círculos cerrados.
En θ = 0° (velocidad paralela al campo), sinθ = 0 y la fuerza magnética desaparece por completo, sin importar qué tan rápido se mueva la carga. En θ = 90°, sinθ = 1 y la fuerza alcanza su máximo — por eso los aceleradores de partículas colocan el campo perpendicular al haz.
En la pestaña Combinado: fuerza eléctrica qE = 1.6×10⁻¹⁶ N y fuerza magnética qvB·sinθ = 8.0×10⁻¹⁴ N, dando un total de aproximadamente 8.16×10⁻¹⁴ N. Debido a que la fuerza eléctrica sigue la dirección de E mientras que la fuerza magnética es perpendicular tanto a v como a B, este total es una suma de magnitudes — un selector de velocidad (usado en espectrómetros de masas) está diseñado para que estas dos fuerzas se cancelen exactamente en direcciones opuestas en su lugar.
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Referencia
Citar esta calculadora
APA y MLA▸
Usa cualquiera de estos formatos para citar esta calculadora en un trabajo o informe.
La fuerza de Lorentz describe cómo los campos eléctricos y magnéticos empujan a una partícula cargada en movimiento — es el fundamento detrás de todo, desde los televisores de tubo de rayos catódicos y los espectrómetros de masas hasta los aceleradores de partículas y la aurora boreal. Esta calculadora computa la contribución eléctrica, la contribución magnética y el total combinado a partir de la carga, la velocidad, las intensidades de campo y el ángulo.
Cómo funciona la Calculadora de Fuerza de Lorentz
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La ley de la fuerza de Lorentz establece F = qE + qvB·sinθ. El término eléctrico, qE, actúa sobre cualquier carga sin importar el movimiento — apunta a lo largo del campo para una carga positiva y en dirección opuesta al campo para una negativa. El término magnético, qvB·sinθ, solo actúa sobre una carga en movimiento, y su dirección siempre es perpendicular tanto a la velocidad como al campo magnético (hallada con la regla de la mano derecha), razón por la cual las fuerzas magnéticas curvan la trayectoria de una partícula en un círculo o hélice en lugar de acelerarla o frenarla en línea recta.
Entradas y qué significan
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La carga (q) es la carga eléctrica de la partícula en coulombs — un electrón lleva aproximadamente −1.6×10⁻¹⁹ C, un protón aproximadamente +1.6×10⁻¹⁹ C. La velocidad (v) es la rapidez de la partícula en metros por segundo, relevante solo para la fuerza magnética. El campo magnético (B) es la intensidad del campo en tesla, y el ángulo (θ) se mide entre los vectores de velocidad y campo — 90° da el empuje magnético más fuerte, mientras que 0° o 180° (velocidad paralela o antiparalela al campo) no da ninguno. El campo eléctrico (E), en voltios por metro, impulsa la fuerza eléctrica de forma independiente de la velocidad o el ángulo.
Límites y casos extremos
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Esta calculadora reporta la magnitud de cada componente de fuerza y las suma para la pestaña Combinado — no rastrea la dirección como un vector 3D completo, ya que la fuerza eléctrica actúa a lo largo de E mientras que la fuerza magnética actúa perpendicular tanto a v como a B, y su dirección combinada depende de la geometría específica de la configuración. Para velocidades relativistas (una fracción significativa de la velocidad de la luz), la física subyacente necesita una corrección de momento relativista que esta calculadora no aplica. Para la fuerza sobre una carga proveniente de otra carga en reposo (en lugar de un campo), consulta la calculadora de la Ley de Coulomb; para el voltaje de flujo cambiante que induce corrientes, consulta la Ley de Faraday.
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Preguntas
Preguntas frecuentes
6 preguntas▸
¿Cuál es la fórmula de la fuerza de Lorentz?+
F = qE + qvB·sinθ, donde q es la carga en coulombs, E es el campo eléctrico en voltios por metro, v es la velocidad en metros por segundo, B es el campo magnético en tesla, y θ es el ángulo entre la velocidad y el campo magnético.
¿Cuándo es máxima la fuerza magnética?+
La fuerza magnética qvB·sinθ es máxima cuando la velocidad es perpendicular al campo magnético, es decir, θ = 90° y sinθ = 1.
¿En qué dirección apunta la fuerza magnética?+
Siempre perpendicular tanto a la velocidad como al campo magnético, hallada con la regla de la mano derecha: apunta los dedos a lo largo de v, enróscalos hacia B, y tu pulgar apunta a lo largo de la fuerza sobre una carga positiva (dirección opuesta para una carga negativa).
¿Qué sucede cuando ambos campos actúan sobre una carga al mismo tiempo?+
Las fuerzas eléctrica y magnética se suman, pero no necesariamente a lo largo de la misma línea — la fuerza eléctrica sigue la dirección de E, mientras que la fuerza magnética es perpendicular tanto a v como a B. La pestaña Combinado reporta ambos componentes y su suma de magnitudes.
¿Qué unidades usa la calculadora?+
Carga en coulombs (C), velocidad en metros por segundo (m/s), campo magnético en tesla (T), campo eléctrico en voltios por metro (V/m), ángulo en grados (°), y la fuerza resultante en newtons (N).
¿Cuándo es cero la fuerza magnética incluso si la carga se está moviendo?+
Cuando la velocidad es paralela o antiparalela al campo magnético — θ = 0° o 180° — sinθ = 0 y no hay fuerza magnética, sin importar qué tan rápido se mueva la carga o qué tan intenso sea el campo.
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