ประจุในสนามแม่เหล็ก

แรงกระทำต่ออนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า ซึ่งเคลื่อนที่ในบริเวณที่มีสนามแม่เหล็ก เมื่ออนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า q เคลื่อนที่ผ่านเข้าไปในบริเวณที่มีสนามแม่เหล็ก B จะมีแรงมากระทำต่ออนุภาคนั้น ทำให้มีทิศการเคลื่อนที่เปลี่ยนแปลงไป เรียกแรงที่มากระทำนี้ว่า “แรงเนื่องจากสนามแม่เหล็กหรือ แรงลอเรนตซ์ (Lorentz force,FB)” ซึ่งมีค่าเท่ากับ
เมื่อ FB คือ แรงเนื่องจากสนามแม่เหล็ก มีหน่วยเป็น นิวตัน(N)q คือ ประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ มีหน่วยเป็นคูลอมบ์(C)v คือ ความเร็วของประจุไฟฟ้า มีหน่วยเป็น เมตร/วินาที (m/s)B คือ ค่าสนามแม่เหล็ก มีหน่วยเป็น เทสลา(T)คือ มุมระหว่างทิศของความเร็วของประจุไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก การหาทิศของแรงแม่เหล็ก โดยใช้ “กฎมือขวา” ซึ่งมีรายละเอียดดังนี้ ให้กางมือขวาออก โดยนิ้วทั้งสี่เรียงชิดติดกัน นิ้วหัวแม่มือ (แทนทิศของแรง F) ชี้ขึ้นตั้งฉากกับนิ้วทั้งสี่ แล้วให้นิ้วทั้งสี่ไปในทิศของความเร็ว v แล้วกำนิ้วทั้งสี่เข้าหาตัว (แทนทิศของ สนามแม่เหล็ก B) นิ้วหัวแม่มือชี้ทิศของแรง F ถ้าเป็นประจุลบแรงที่กระทำจะมีทิศตรงข้าม
กรณีที่ประจุไฟฟ้าวิ่งเข้าไปในสนามแม่เหล็ก B โดยความเร็ว ตั้งฉากกับสนามแม่เหล็กจะมีแรงกระทำตั้งฉากตลอดเวลาจะทำให้อนุภาคเคลื่อนที่เป็นวงกลม จะได้แรงกระทำจากสนามแม่เหล็ก = แรงสู่ศูนย์กลาง
เมื่อ r คือ รัศมีวงโคจรของอนุภาคเป็นวงกลม หน่วยเป็น mv คือ ความเร็วของการเคลื่อนที่ของอนุภาค หน่วยเป็น m/sm คือ มวลของอนุภาค หน่วยเป็น kgB คือ สนามแม่เหล็ก หน่วยเป็นเทสลา (T)ดังนั้นเราสามารถคำนวณคาบ (T) ของการเคลื่อนที่ครบหนึ่งรอบได้จากระยะทางหนึ่งรอบหารด้วยความเร็ว
และ ความถี่ (f) ของการเคลื่อนที่ เท่ากับ
คือ อัตราเร็วเชิงมุม โดย