Forte magnetice.

A. Forţa electromagnetică

Un câmp magnetic realizează o forţă asupra unui conductor parcurs de un curent electric cu intensitatea I, datorită interacţiunii dintre câmpul existent şi câmpul creat de curentul electric ce străbate conductorul, numită forţă electromagnetică. Un cadru metalic este parcurs de un curent electric I şi se găseşte între polii unui magnet permanent. La închiderea circuitului se constată deviaţia cadrului, ca în figura alăturată:

Sensul forţei electromagnetice se stabileşte cu regula mâinii stângi. 

B. Forţa electrodinamică

Doi conductori parcurşi de curenţi electrici I1 şi I2, situaţi la distanţa d, interacţionează între ei prin intermediul câmpurilor magnetice create de fiecare. Curentul electric I1 crează un câmp magnetic B1 care interacţionează cu curentul I2 determinând apariţia unei forţe electromagnetice F12. În mod asemănător curentul I2 crează câmpul magnetic B2 care determină forţa F21 asupra conductorului parcurs de curentul I1. Expresia de calcul a forţei se poate deduce uşor şi este:

Regula lui Ampére: doi curenţi paraleli de acelaşi sens se atrag iar de sens contrar se resping.

C. Forţa Lorentz

Forţa exercitată de câmpul magnetic asupra unui corp încărcat electric, aflat în mişcare în câmpul magnetic respectiv, este numită forţă Lorentz.

 O particulă purtătoare de sarcină electrică, ce pătrunde cu viteza v, în câmpul magnetic, este supusă unei forţe ce acţionează perpendicular pe vectorul viteză, cu rol de forţă centripetă încât traiectoria particulei este un arc de cerc sau chiar un cerc.

Expresia de calcul a forţei Lorentz este:

f=qvBsina

unde a este unghiul dintre vectorul viteză şi vectorul inducţiei magnetice. Sensul forţei se obţine cu ajutorul regulii mâinii stângi: se aşează palma stângă cu degetele în sensul vitezei, inducţia magnetică să intre în podul palmei, degetul mare indică sensul forţei Lorentz pentru particule pozitive

Ţinând cont că rolul forţei Lorentz este de forţă centripetă, rezultă:

                                                               

Astfel, traiectoria particulei este un arc de cerc cu raza: 

iar dacă se descriu mişcări circulare, perioada de rotaţie este:

După cum se observă, perioada de rotaţie în câmpul magnetic al particulelor electrizate, nu depinde de viteza particulelor.