Forza su una carica positiva:
Per una carica positiva che si muove in un campo magnetico, la direzione della forza magnetica è determinata dalla regola della mano destra. Se il pollice della mano destra punta nella direzione della velocità della carica positiva e le dita si piegano nella direzione del campo magnetico, il palmo della mano punterà nella direzione della forza magnetica.
- Se la forza magnetica punta nella stessa direzione della velocità della carica positiva, la forza è considerata positiva.
- Se la forza magnetica punta nella direzione opposta alla velocità della carica positiva, la forza è considerata negativa.
Forza su una carica negativa:
Per una carica negativa che si muove in un campo magnetico, anche la direzione della forza magnetica è determinata dalla regola della mano destra, ma con un'inversione. In questo caso, se il pollice della mano destra punta nella direzione della velocità della carica negativa, le dita si piegheranno nella direzione opposta del campo magnetico e il palmo della mano punterà nella direzione della forza magnetica.
- Se la forza magnetica punta nella direzione opposta alla velocità della carica negativa, la forza è considerata positiva.
- Se la forza magnetica punta nella stessa direzione della velocità della carica negativa, la forza è considerata negativa.
Forza di Lorentz:
La forza magnetica su una particella carica è descritta matematicamente dall'equazione della forza di Lorentz:
$$ \mathbf{F} =q(\mathbf{E} + \mathbf{v} \times \mathbf{B}) $$
Dove:
- \(\mathbf{F}\) è la forza risultante sulla particella.
- \(q\) è la carica elettrica della particella (positiva o negativa).
- \(\mathbf{E}\) è il vettore del campo elettrico.
- \(\mathbf{v}\) è il vettore velocità della particella.
- \(\mathbf{B}\) è il vettore del campo magnetico.
Il prodotto vettoriale \(\mathbf{v} \times \mathbf{B}\) è un vettore perpendicolare sia a \(\mathbf{v}\) che a \(\mathbf{B}\). La direzione del prodotto incrociato è determinata dalla regola della mano destra.
Analizzando le direzioni di \(\mathbf{v}\), \(\mathbf{B}\) e il prodotto incrociato \(\mathbf{v} \times \mathbf{B}\), è possibile determinare la direzione della forza magnetica sulla particella carica e se è positiva o negativa.
È importante notare che il segno della forza è cruciale quando si considera il movimento delle particelle cariche nei campi magnetici, poiché influenza la traiettoria e il comportamento delle particelle all'interno del campo.
