eletromagnetismo quântico químico relativístico Graceli.

MECÂNICA DO SISTEMA DIMENSIONAL GRACELI.

ONDE A MAIORIA DOS FENÔMENOS FÍSICOS [EM TODAS AS ÁREAS] VARIAM CONFORME O SISTEMA DIMENSIONAL GRACELI.

SENDO ELE;

      EQUAÇÃO GERAL DE GRACELI.[quantização de Graceli].

  G ψ = E ψ =  E [tG+].... ..  =

G ψ = E ψ =  E [tG+]ψ ω /c] =   [/ ] /  /   = ħω [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   [ q G*]ψ μ / h/c ψ(x, t)  [x  t ]..

[ q [tG*] ==G ψ = E ψ =  E [tG+].... .. 

SISTEMA GRACELI DE:

 TENSOR [tG+] GRACELI = SDCTIE GRACELI, DENSIDADE DE CARGA E DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA, NÍVEIS DE ENERGIA, NÚMERO E ESTADO QUÂNTICO. + POTENCIAL DE SALTO QUÂNTICO RELATIVO AOS ELEMENTOS QUÍMICO COM O SEU RESPECTIVO  E ESPECÍFICO NÍVEL DE ENERGIA., POTENCIAL DE ENERGIA, POTENCIAL QUÍMICO,  SISTEMA GRACELI DO INFINITO DIMENSIONAL.

ONDE A CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA TAMBÉM PASSA A SER DIMENSÕES FÍSICO-QUÍMICA DE GRACELI. 

[ q [tG*] = energia quântica Graceli.

Por definição, chama-se fluxo elétrico aquele que atravessa uma superfície plana colocada num campo elétrico uniforme ao produto da área da superfície, pelo módulo do campo, pelo coseno do ângulo que a normal à superfície faz com a direção do campo.^[1]

Fluxo elétrico do Campo Uniforme

Fluxo elétrico através de dois planos S1 e S2 (vistos de lado).

Para calcular o campo elétrico produzido por um objeto com carga, teríamos que somar os campos produzidos por todas as partículas com carga no objeto. Esse cálculo pode ser bastante complexo, inclusivamente se dividirmos o objeto em alguns pedaços que são considerados como cargas pontuais. Nos sistemas em que existe alguma simetria, é mais fácil calcular o campo usando a lei de Gauss. Para enunciar a lei de Gauss, precisamos primeiro definir o conceito de fluxo elétrico. ^[2]

O fluxo ${\displaystyle \Phi \mathrm {e} }$ de um campo elétrico uniforme, através de um plano com área A, define-se como o produto da componente perpendicular do campo, vezes a área da superfície:

${\displaystyle \Phi \mathrm {e} =A\,E\,\cos \theta }$ / G ψ = E ψ =  E [tG+].... ..  

onde ${\displaystyle \theta }$ é ângulo entre o campo e a perpendicular ao plano (ver figura acima)

O fluxo através de dois planos atravessados pelas mesmas linhas de campo elétrico é o mesmo. Por exemplo, na figura acima o fluxo através dos planos ${\displaystyle S_{1}}$ e ${\displaystyle S_{2}}$ é o mesmo. No plano ${\displaystyle S_{1}}$, como o campo é perpendicular, o fluxo é igual a ${\displaystyle A_{1}\,E}$; no plano ${\displaystyle S_{2}}$ o fluxo é ${\displaystyle A_{2}\,E\,\cos \theta }$ ; os dois fluxo são iguais, já que ${\displaystyle A_{2}\cos \theta =A_{1}}$. ^[2] / G ψ = E ψ =  E [tG+].... ..  

No caso de campos não uniformes e superfícies curvas, a superfície é aproximada por pequenos planos e em cada plano admite-se que o campo é uniforme; o fluxo na superfície completa é igual á soma dos fluxos em todos os pequenos planos. A aproximação será exata no limite em que a superfície for aproximada por um número infinito de planos; nesse limite a soma dos fluxos constitui um integral de superfície. ^[2]

Tubo de fluxo.

Em geral, inclusivamente para campos não uniformes, nas superfícies onde passem o mesmo número de linhas de campo o fluxo elétrico será o mesmo. As linhas de campo que passam pela fronteira de uma superfície formam um tubo de fluxo. A figura ao lado mostra um desses tubos de fluxo.

Em qualquer superfície delimitada pelo tubo de fluxo, o fluxo terá o mesmo valor. Por exemplo, o fluxo através das superfícies ${\displaystyle S_{1},S_{2}}$ e ${\displaystyle S_{3}}$ tem o mesmo valor.

Nenhuma linha de campo pode atravessar para dentro ou para fora do tubo, porque as linhas não se podem cruzar; assim, o numero de linhas que atravessa qualquer das superfícies delimitadas pelo tubo de fluxo é o mesmo. O fluxo elétrico através de uma superfície é proporcional ao número de linhas de campo que atravessam a superfície.

Num dipolo elétrico, o fluxo através de uma superfície fechada, com o dipolo no seu interior, é nulo.

Se houver linhas de campo a atravessar nos dois sentidos da superfície, as linhas que atravessam num sentido produzem fluxo positivo e as opostas produzem fluxo negativo.

O sentido positivo é escolhido de forma arbitrária. No caso de uma superfície fechada,admite-se que o campo que aponta para fora da superfície produz fluxo positivo, e o campo que aponta para dentro da superfície produz fluxo negativo.

Por exemplo, o fluxo produzido por um dipolo elétrico, através de uma superfície fechada que envolva as duas cargas, é nulo porque o número de linhas de campo que entram e saem é o mesmo.

O fluxo através de uma superfície fechada à volta de uma carga pontual Q, é igual ao fluxo numa esfera com centro na carga, já que todas as linhas de campo que passam através da superfície passam também através da esfera. Nessa esfera, com raio R, o campo é perpendicular e com módulo constante, ${\displaystyle E_{n}=k\,Q/R^{2}}$ , em toda a superfície (figura abaixo). ^[2]

Fluxo produzido por uma carga pontual através de uma superfície fechada.

Assim, o fluxo será igual ao produto da área da esfera vezes o módulo do campo:

${\displaystyle \Phi _{\mathrm {e} }=4\,\pi \,R^{2}\left({\frac {k\,Q}{R^{2}}}\right)=4\,\pi \,k\,Q}$ / G ψ = E ψ =  E [tG+].... ..  

Se Q estiver fora da superfície fechada, o fluxo será nulo, pois qualquer linha de campo que entra por uma parte da superfície, sai por outra parte. O número total de linhas que entram é igual a o número total de linhas que saem.

A lei de Coulomb afirma que:

A magnitude das forças eletrostáticas com as quais duas cargas pontuais em repouso interagem é diretamente proporcional ao produto da magnitude de ambas as cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separa.^{[nota 1]}

A força eletrostática atua ao longo da linha reta entre as cargas. Se ambas as cargas possuem o mesmo sinal, a força eletrostática entre elas será de repulsão; se elas possuírem sinais diferentes, a força entre elas será de atração.

A lei de Coulomb também pode ser expressa como uma expressão matemática simples. As formas escalar e vetorial da equação matemática são:

Forma escalar da lei

A forma escalar fornece a magnitude do vetor da força eletrostática ${\displaystyle F}$ entre duas cargas pontuais q₁ e q₂ mas não sua direção. Se ${\displaystyle r}$ é a distância entre as cargas, a magnitude da força é

${\displaystyle |\mathbf {F} |=k_{\text{e}}{|q_{1}q_{2}| \over r^{2}}\qquad }$/

G ψ = E ψ =  E [tG+].... ..  

Onde:

• ${\displaystyle k_{e}}$ é a Constante de Coulomb (${\displaystyle k_{e}}$ = 8.9875517873681764×10⁹ N⋅m²⋅C⁻² );
• ${\displaystyle q_{1}}$ e ${\displaystyle q_{2}}$ são as magnitudes sinalizadas das cargas, expressas em Coulomb (C)
• a força eletrostática é dada em Newtons (N )

Forma vetorial da lei

A lei de Coulomb afirma que a força eletrostática ${\displaystyle F}$₁ experimentado por uma carga, q₁ na posição ${\displaystyle r}$₁ nas proximidades de outra carga, q₂ na posição ${\displaystyle r}$₂ no vácuo é igual a:

Diagrama que descreve o mecanismo básico da lei de Coulomb. As cargas iguais se repelem e as cargas opostas se atraem

${\displaystyle \qquad \mathbf {F} _{1}=k_{\text{e}}{\frac {q_{1}q_{2}}{{|\mathbf {r} _{12}|}^{2}}}\mathbf {\widehat {r}} _{12},\qquad }$

Onde:

• o escalar ${\displaystyle r}$ é a distância entre as cargas, dada em metros (m)
• o vetor ${\textstyle r_{12}=r_{1}-r_{2}}$ é a distância vetorial entre as cargas, e ${\textstyle {\widehat {\mathbf {r} }}_{12}={\frac {\mathbf {r_{12}} }{\mathbf {|r_{12}|} }}}$ / G ψ = E ψ =  E [tG+].... ..  (um vetor de unidade apontando de ${\textstyle q_{2}}$ a ${\textstyle q_{1}}$).
• a força eletrostática é dada em Newtons (N)

A forma vetorial da lei de Coulomb é simplesmente a definição escalar da lei com a direção dada pelo vetor unitário, ${\displaystyle {\hat {r}}}$₁₂, paralelo com a linha de carga q₂ a carga q₁.^[14] Se ambas as cargas tiverem o mesmo sinal (como cargas), o produto q₁q₂ é positivo e a direção da força sobre q₁ é dado por ${\displaystyle {\hat {r}}}$₁₂ as cargas repelem. Se as cargas tiverem sinais opostos, o produto q₁q₂ é negativo e a direção da força sobre q₁ é -${\displaystyle {\hat {r}}}$₁₂ as cargas se atraem.

A força eletrostática ${\displaystyle F}$2 experimentado por q₂, de acordo com a terceira lei de Newton , é ${\displaystyle F}$2 = ${\displaystyle -F}$1.

No sistema CGS de unidades, que adota cm, g, s como unidades básicas, toma-se ${\displaystyle k=1}$ para interação entre cargas no vácuo, e define-se a unidade de carga como aquela que exerce uma força de 1 dina sobre outra carga idêntica à distância de 1 cm.^[13]

Em física, a força de Lorentz é resultado da superposição da força elétrica proveniente de um campo elétrico ${\displaystyle \mathbf {E} }$ com a força magnética devida a um campo magnético ${\displaystyle \mathbf {B} }$ atuando sobre uma partícula carregada eletricamente que se move no espaço. Tal força é dada pela fórmula:

${\displaystyle \mathbf {F} =q(\mathbf {E} +\mathbf {v} \times \mathbf {B} )}$. / 

G ψ = E ψ =  E [tG+].... ..  

Evidentemente, para que a superposição ocorra é necessário que a partícula possua uma carga elétrica líquida não nula (${\displaystyle q\neq 0}$) e esteja em movimento em uma região do espaço onde haja um campo magnético. Analisando apenas as forças de caráter elétrico, se a velocidade ${\displaystyle \mathbf {v} }$ for nula, a partícula estará somente sob influência da força elétrica (${\displaystyle \mathbf {F=F} _{e}=q\mathbf {E} }$). / G ψ = E ψ =  E [tG+].... ..  

A contribuição a ${\displaystyle \mathbf {F} }$ devida à força elétrica ${\displaystyle \mathbf {F} _{e}}$ é paralela ao campo elétrico ${\displaystyle \mathbf {E} }$, resultando em aceleração da partícula carregada na mesma direção e sentido do campo; uma partícula com carga negativa sofrerá aceleração no sentido contrário ao do campo. A contribuição referente à força magnética (${\displaystyle \mathbf {F} _{m}=q\mathbf {v} \times \mathbf {B} }$) / G ψ = E ψ =  E [tG+].... ..  é sempre perpendicular ao campo  e à velocidade , simultaneamente, conforme dita a regra do produto vetorial.

Vale a pena notar que a força magnética não realiza trabalho, uma vez que é perpendicular ao deslocamento (ou seja, não existe componente de ${\displaystyle \mathbf {F} _{m}}$ na direção de ${\displaystyle \mathbf {v} }$. A força magnética altera a direção da velocidade sem alterar o seu módulo. Porém, como a força de Lorentz possui uma componente devida ao campo elétrico, essa, sim, pode realizar trabalho.

Algumas referências^[1] definem a força de Lorentz apenas como a componente de origem magnética, dando à força eletromagnética total algum outro nome. Neste artigo, o termo força de Lorentz refere-se à força elétrica mais a força magnética. A componente magnética da força de Lorentz se manifesta também como a força que atua em um fio conduzindo uma corrente elétrica imerso em uma região com campo magnético, também conhecida como força de Laplace.

As aplicações da força de Lorentz são muitas, como, por exemplo, em:

Força de Lorentz

Parte elétrica.

Parte magnética.

O analisador de massas é a parte mais flexível do espectrômetro de massas. Utiliza um campo elétrico ou magnético para afetar o caminho ou a velocidade de partículas carregadas. A força exercida pelos campos elétricos e magnéticos é definida pela força de Lorentz^[13]:

${\displaystyle {\vec {F}}=q({\vec {E}}+{\vec {v}}\times {\vec {B}})}$ / G ψ = E ψ =  E [tG+].... ..  

em que:

• ${\displaystyle {\vec {E}}}$ é o vetor campo elétrico,
• ${\displaystyle {\vec {B}}}$ é o vetor campo magnético,
• ${\displaystyle \ q}$ é a carga da partícula,
• ${\displaystyle {\vec {v}}}$ é o vetor velocidade e
• ${\displaystyle \times }$ simboliza o produto vetorial.

Todos os analisadores têm como princípio físico a aplicação das forças de Lorentz, de uma forma ou de outra, na determinação da taxa massa-carga(m/z), estática ou dinâmica. Além dos tipos de analisadores de massas originais da área magnética, outros tipos de analisadores atualmente usam esse princípio, incluindo os analisadores de massas de tempo de voo (TOF), de armadilha de íons,analisadores de quadrupolo e TF-ICR.