Una particella elettricamente carica è una particella che ha una carica positiva o negativa. Può essere sia atomi, molecole che particelle elementari. Quando una particella elettricamente carica si trova in un campo elettrico, la forza di Coulomb agisce su di essa. Il valore di questa forza, se è noto il valore dell'intensità del campo in un punto particolare, si calcola con la seguente formula: F=qE.
Quindi,
abbiamo determinato che una particella caricata elettricamente, che si trova in un campo elettrico, si muove sotto l'influenza della forza di Coulomb.
Ora considera l'effetto Hall. È stato sperimentalmente trovato che il campo magnetico influenza il movimento delle particelle cariche. L'induzione magnetica è uguale alla forza massima che influenza la velocità di movimento di una tale particella dal campo magnetico. Una particella carica si muove con velocità unitaria. Se una particella caricata elettricamente vola in un campo magnetico con una data velocità, la forza che agisce sul lato del campo saràè perpendicolare alla velocità della particella e, di conseguenza, al vettore di induzione magnetica: F=q[v, B]. Poiché la forza che agisce sulla particella è perpendicolare alla velocità del movimento, anche l'accelerazione data da questa forza è perpendicolare al movimento, è un'accelerazione normale. Di conseguenza, una traiettoria rettilinea di movimento sarà piegata quando una particella carica entra in un campo magnetico. Se una particella vola in parallelo alle linee di induzione magnetica, il campo magnetico non agisce sulla particella carica. Se vola perpendicolarmente alle linee di induzione magnetica, la forza che agisce sulla particella sarà massima.
Adesso scriviamo la II legge di Newton: qvB=mv2/R, oppure R=mv/qB, dove m è la massa della particella carica, e R è la raggio della traiettoria. Segue da questa equazione che la particella si muove in un campo uniforme lungo un cerchio di raggio. Pertanto, il periodo di rivoluzione di una particella carica in un cerchio non dipende dalla velocità del movimento. Va notato che una particella elettricamente carica in un campo magnetico ha un'energia cinetica costante. A causa del fatto che la forza è perpendicolare al movimento della particella in uno qualsiasi dei punti della traiettoria, la forza del campo magnetico che agisce sulla particella non fa il lavoro associato allo spostamento del movimento della particella carica.
La direzione della forza che agisce sul movimento di una particella carica in un campo magnetico può essere determinata usando la "regola della mano sinistra". Per fare ciò, devi posizionare il palmo sinistro in questo modoin modo che quattro dita indichino la direzione della velocità di movimento di una particella carica e le linee di induzione magnetica siano dirette al centro del palmo, nel qual caso il pollice piegato ad un angolo di 90 gradi mostrerà la direzione del forza che agisce su una particella carica positivamente. Nel caso in cui la particella abbia una carica negativa, la direzione della forza sarà opposta.
Se una particella elettricamente carica entra nella regione di azione congiunta di campi magnetici ed elettrici, allora una forza chiamata forza di Lorentz agirà su di essa: F=qE + q[v, B]. Il primo termine si riferisce alla componente elettrica e il secondo a quella magnetica.
