O particulă încărcată electric este o particulă care are o sarcină pozitivă sau negativă. Poate fi atât atomi, molecule, cât și particule elementare. Când o particulă încărcată electric se află într-un câmp electric, asupra ei acționează forța Coulomb. Valoarea acestei forțe, dacă valoarea intensității câmpului într-un anumit punct este cunoscută, se calculează prin următoarea formulă: F=qE.
Deci,
am stabilit că o particulă încărcată electric, care se află într-un câmp electric, se mișcă sub influența forței Coulomb.
Acum luați în considerare efectul Hall. Sa constatat experimental că câmpul magnetic afectează mișcarea particulelor încărcate. Inducția magnetică este egală cu forța maximă care afectează viteza de mișcare a unei astfel de particule din câmpul magnetic. O particulă încărcată se mișcă cu viteza unitară. Dacă o particulă încărcată electric zboară într-un câmp magnetic cu o viteză dată, atunci forța care acționează pe partea laterală a câmpului va fieste perpendiculară pe viteza particulei și, în consecință, pe vectorul de inducție magnetică: F=q[v, B]. Deoarece forța care acționează asupra particulei este perpendiculară pe viteza de mișcare, atunci accelerația dată de această forță este și perpendiculară pe mișcare, este o accelerație normală. În consecință, o traiectorie rectilinie a mișcării va fi îndoită atunci când o particulă încărcată intră într-un câmp magnetic. Dacă o particulă zboară în paralel cu liniile de inducție magnetică, atunci câmpul magnetic nu acționează asupra particulei încărcate. Dacă zboară perpendicular pe liniile de inducție magnetică, atunci forța care acționează asupra particulei va fi maximă.
Acum să scriem legea a II-a a lui Newton: qvB=mv2/R, sau R=mv/qB, unde m este masa particulei încărcate, iar R este raza traiectoriei. Din această ecuație rezultă că particula se mișcă într-un câmp uniform de-a lungul unui cerc de rază. Astfel, perioada de revoluție a unei particule încărcate într-un cerc nu depinde de viteza de mișcare. Trebuie remarcat faptul că o particulă încărcată electric într-un câmp magnetic are o energie cinetică constantă. Datorită faptului că forța este perpendiculară pe mișcarea particulei în oricare dintre punctele traiectoriei, forța câmpului magnetic care acționează asupra particulei nu face munca asociată mișcării particulei încărcate.
Direcția forței care acționează asupra mișcării unei particule încărcate într-un câmp magnetic poate fi determinată folosind „regula mâinii stângi”. Pentru a face acest lucru, trebuie să plasați palma stângă astfelastfel încât patru degete indică direcția vitezei de mișcare a unei particule încărcate, iar liniile de inducție magnetică sunt îndreptate spre centrul palmei, caz în care degetul mare îndoit la un unghi de 90 de grade va arăta direcția forță care acționează asupra unei particule încărcate pozitiv. În cazul în care particula are o sarcină negativă, atunci direcția forței va fi opusă.
Dacă o particulă încărcată electric intră în regiunea de acțiune comună a câmpurilor magnetice și electrice, atunci o forță numită forța Lorentz va acționa asupra ei: F=qE + q[v, B]. Primul termen se referă la componenta electrică, iar al doilea - la cea magnetică.
