Elettromagnetismo - Elettrodinamica | |
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Supporto teorico | |
La forza di Lorentz |
Su una particella di carica q (per esempio un elettrone) posta in un campo magnetico B non agisce alcuna forza se essa è ferma in un sistema di riferimento solidale alla sorgente del campo magnetico, in accordo col fatto che un'interazione magnetica si manifesta solamente tra cariche in movimento.
Quando invece la particella q ha velocità v rispetto al suddetto sistema di riferimento, su di essa agisce la forza F detta di Lorentz la cui espressione matematica è F = qv x B (ove il simbolo x indica il prodotto vettoriale). Il verso della forza di Lorentz è facilmente ottenibile ricorrendo alla "regola della mano destra". Si ricorda che per le proprietà del prodotto esterno la forza di Lorentz è sempre perpendicolare al piano individuato dai vettori velocità e campo magnetico, è nulla quando uno dei due vettori è nullo e quando la velocità è parallela al campo magnetico. Risulta invece massima quando la velocità della carica è ortogonale a B.
Laddove siano coinvolti fili elettrici percorsi da corrente immersi in un campo magnetico, la relazione di Lorentz assume un diversa scrittura (seconda legge elementare di Laplace) di più immediato utilizzo e con la quale è possibile giustificare il comportamento (movimenti) di un gran numenro di dispositivi didattici operanti in ambito di elettrodinamica e specificatamente ideati per mettere in evidenza le interazioni tra le correnti e tra le correnti e il campo magnetico.