Az elektromosan töltött részecske olyan részecske, amely pozitív vagy negatív töltéssel rendelkezik. Lehetnek atomok, molekulák és elemi részecskék egyaránt. Amikor egy elektromosan töltött részecske elektromos térben van, a Coulomb-erő hat rá. Ennek az erőnek az értékét, ha ismert a térerősség értéke egy adott pontban, a következő képlettel számítjuk ki: F=qE.
Szóval,
meghatároztuk, hogy egy elektromosan töltött részecske, amely elektromos térben van, a Coulomb-erő hatására mozog.
Most fontolja meg a Hall-effektust. Kísérletileg kiderült, hogy a mágneses tér befolyásolja a töltött részecskék mozgását. A mágneses indukció egyenlő azzal a maximális erővel, amely befolyásolja az ilyen részecske mozgási sebességét a mágneses térből. A töltött részecske egységnyi sebességgel mozog. Ha egy elektromosan töltött részecske adott sebességgel berepül a mágneses térbe, akkor a tér oldalára ható erőmerőleges a részecskesebességre és ennek megfelelően a mágneses indukciós vektorra: F=q[v, B]. Mivel a részecskére ható erő merőleges a mozgási sebességre, ezért az ezen erő által adott gyorsulás is merőleges a mozgásra, normál gyorsulás. Ennek megfelelően egy egyenes vonalú mozgási pálya meghajlik, amikor egy töltött részecske belép a mágneses mezőbe. Ha egy részecske párhuzamosan repül a mágneses indukció vonalaival, akkor a mágneses tér nem hat a töltött részecskére. Ha a mágneses indukció vonalaira merőlegesen repül be, akkor a részecskére ható erő maximális lesz.
Most írjuk fel Newton II. törvényét: qvB=mv2/R, vagy R=mv/qB, ahol m a töltött részecske tömege, R pedig a a pálya sugara. Ebből az egyenletből következik, hogy a részecske egyenletes térben mozog egy sugarú kör mentén. Így egy töltött részecske körben forgási periódusa nem függ a mozgás sebességétől. Meg kell jegyezni, hogy az elektromosan töltött részecske mágneses térben állandó kinetikus energiával rendelkezik. Tekintettel arra, hogy az erő a pálya bármelyik pontján merőleges a részecske mozgására, a részecskére ható mágneses tér ereje nem végzi el a töltött részecske mozgásának mozgatásával járó munkát.
A töltött részecske mágneses térben történő mozgására ható erő iránya a „balkéz szabály” segítségével határozható meg. Ehhez a bal tenyerét úgy kell elhelyezniúgy, hogy négy ujj a töltött részecske mozgási sebességének irányát jelölje, a mágneses indukció vonalai pedig a tenyér közepére irányuljanak, ebben az esetben a 90 fokos szögben behajlított hüvelykujj a töltés irányát mutatja. erő, amely a pozitív töltésű részecskékre hat. Abban az esetben, ha a részecske negatív töltésű, akkor az erő iránya ellentétes lesz.
Ha egy elektromosan töltött részecske a mágneses és az elektromos mező együttes hatásának tartományába kerül, akkor a Lorentz-erőnek nevezett erő hat rá: F=qE + q[v, B]. Az első kifejezés az elektromos alkatrészre, a második a mágneses alkatrészre vonatkozik.
