Una partícula cargada eléctricamente es una partícula que tiene una carga positiva o negativa. Pueden ser tanto átomos, moléculas y partículas elementales. Cuando una partícula cargada eléctricamente se encuentra en un campo eléctrico, la fuerza de Coulomb actúa sobre ella. El valor de esta fuerza, si se conoce el valor de la intensidad de campo en un punto particular, se calcula mediante la siguiente fórmula: F=qE.
Entonces,
determinamos que una partícula cargada eléctricamente, que se encuentra en un campo eléctrico, se mueve bajo la influencia de la fuerza de Coulomb.
Ahora considere el efecto Hall. Se encontró experimentalmente que el campo magnético afecta el movimiento de partículas cargadas. La inducción magnética es igual a la fuerza máxima que afecta la velocidad de movimiento de dicha partícula del campo magnético. Una partícula cargada se mueve con velocidad unitaria. Si una partícula cargada eléctricamente vuela hacia un campo magnético con una velocidad dada, entonces la fuerza que actúa en el lado del campo seráes perpendicular a la velocidad de la partícula y, en consecuencia, al vector de inducción magnética: F=q[v, B]. Dado que la fuerza que actúa sobre la partícula es perpendicular a la velocidad del movimiento, entonces la aceleración dada por esta fuerza también es perpendicular al movimiento, es una aceleración normal. En consecuencia, una trayectoria rectilínea de movimiento se doblará cuando una partícula cargada entre en un campo magnético. Si una partícula vuela en paralelo a las líneas de inducción magnética, entonces el campo magnético no actúa sobre la partícula cargada. Si vuela perpendicularmente a las líneas de inducción magnética, entonces la fuerza que actúa sobre la partícula será máxima.
Ahora escribamos la ley II de Newton: qvB=mv2/R, o R=mv/qB, donde m es la masa de la partícula cargada y R es la radio de la trayectoria. De esta ecuación se sigue que la partícula se mueve en un campo uniforme a lo largo de un círculo de radio. Así, el período de revolución de una partícula cargada en un círculo no depende de la velocidad de movimiento. Cabe señalar que una partícula cargada eléctricamente en un campo magnético tiene una energía cinética constante. Debido al hecho de que la fuerza es perpendicular al movimiento de la partícula en cualquiera de los puntos de la trayectoria, la fuerza del campo magnético que actúa sobre la partícula no realiza el trabajo asociado con el movimiento de la partícula cargada.
La dirección de la fuerza que actúa sobre el movimiento de una partícula cargada en un campo magnético se puede determinar utilizando la "regla de la mano izquierda". Para ello, debe colocar la palma de la mano izquierda de modo quede modo que cuatro dedos indiquen la dirección de la velocidad de movimiento de una partícula cargada, y las líneas de inducción magnética se dirijan al centro de la palma, en cuyo caso el pulgar doblado en un ángulo de 90 grados mostrará la dirección de la fuerza que actúa sobre una partícula cargada positivamente. En el caso de que la partícula tenga carga negativa, entonces la dirección de la fuerza será opuesta.
Si una partícula cargada eléctricamente entra en la región de acción conjunta de los campos magnético y eléctrico, entonces una fuerza llamada fuerza de Lorentz actuará sobre ella: F=qE + q[v, B]. El primer término se refiere al componente eléctrico y el segundo al magnético.
