I campi magnetici vengono creati spostando cariche elettriche o magneti permanenti. Quando una carica elettrica in movimento, come un elettrone, sperimenta un campo magnetico, sente una forza perpendicolare sia alla sua direzione di movimento che alla direzione del campo magnetico. Questa forza, conosciuta come forza magnetica, fa sì che la carica si muova lungo una traiettoria circolare o a spirale.
L'intensità e la direzione della forza magnetica dipendono da diversi fattori, tra cui l'intensità del campo magnetico, la velocità della carica elettrica in movimento e l'angolo tra la velocità della carica e la direzione del campo magnetico.
Matematicamente, la forza magnetica sperimentata da una carica elettrica in movimento q in un campo magnetico B è data dall'equazione:
F =q(vxB)
Dove:
F è il vettore della forza magnetica
q è l'entità della carica elettrica
v è il vettore velocità della carica
B è il vettore del campo magnetico
Il prodotto incrociato (v x B) rappresenta un vettore perpendicolare sia alla velocità che al campo magnetico. L'intensità della forza magnetica è data da:
|F| =qvB sinθ
dove θ è l'angolo tra la velocità e il campo magnetico.
La forza magnetica gioca un ruolo cruciale in vari fenomeni e tecnologie, compreso il comportamento di motori elettrici, generatori, bussole e treni a levitazione magnetica (maglev). È inoltre essenziale per comprendere il comportamento delle particelle cariche negli acceleratori di particelle e nella fisica del plasma.
