Магнітне поле

Сила, що діє на електричний заряд, залежить не тільки від того, де він перебуває, а й від того, з якою швидкістю він рухається. Кожна точка простору характеризується двома векторними величинами, які визначають силу, що діє на будь-який заряд. По-перше, є електрична сила, що дає ту частину сили, яка не залежить від руху заряду. Ми описуємо її за допомогою електричного поля Е. По-друге, є ще додаткова компонента сили, яка називається магнітною силою, яка залежить від швидкості заряду. Ця магнітна сила має дивовижну властивість: у будь-якій даній точці простору як напрямок, так і величина сили залежать від напрямку руху частинки; у кожний момент сила завжди перпендикулярна до вектора швидкості; крім того, у будь-якому місці сила завжди перпендикулярна до певного напрямку у просторі (фіг. 13.1), і, нарешті, величина сили пропорційна компоненті швидкості, перпендикулярній до цього виділеного напрямку. Усі ці властивості можна описати, якщо ввести вектор магнітного поля В, який визначає виділений напрямок у просторі й водночас служить константою пропорційності між силою та швидкістю, і записати магнітну силу у вигляді qv x B. Повна електромагнітна сила, що діє на заряд, може тоді бути записана так:

Вона  називається силою Лоренца.
 
Магнітну силу можна легко продемонструвати, якщо піднести магніт впритул до катодної трубки. Відхилення електронного променя вказує на те, що магніт збуджує сили, які діють на електрони перпендикулярно до напрямку їхнього руху (ми вже про це говорили у вип. 1, розд. 12).
 
Одиницею магнітного поля В, очевидно, є 1 ньютон-секунда, поділена на кулон-метр. Та сама одиниця може бути написана як вольт-секунда на квадратний метр. Її називають ще вебер  на квадратний метр.