На подвижную заряженную частицу в магнитном поле действует сила, которую называют силой Лоренца.
Сила Лоренца: сила, действующая в магнитном поле на движущуюся заряженную частицу.
Как известно,на элемент тока в магнитном поле действует сила Ампера
В ней силу рассматриваемого тока можно задать через количество заряженных частиц, которые образуют поток, и их скорость:
I=gn,
где g – заряд частицы; n – количество частиц, что проходят через поперечное сечение проводника S за единицу времени. Иначе,
,
где - количество подвижных заряженных частиц в единицу объема; v – средняя скорость их соорентированого движения. Учитывая выражение силы тока, получим
.
Сила действия на элемент тока можно рассматривать как результирующую всех сил, что действуют на подвижные заряженные частицы в рассматриваемом элементе, а именно:. Отсюда сила, которая действует на отдельную заряженную подвижную частицу, равняется
.
Если g>0, то и формула приобретет вид
;
для негативного заряда
Направление силы Лоренца определяют по правилу векторного произведения или по правилу левой руки, но для g<0 нужно выпрямить пальцы руки направить против вектора .
Поскольку , то сила Лоренца не выполняет работу, а только изменяет направление движения частиц и по характеру их отклонения можно определить знак заряда.