На проводник с током, внесённый в магнитное поле, действует сила, направленная перпендикулярно как к направлению тока, так и к направлению магнитного поля. Эта сила известна как сила Лоренца.
Для объяснения и расчёта данной силы можно использовать правило левой руки для проводника с током: если расположить левую руку так, чтобы четыре пальца указывали направление тока в проводнике, а линии магнитного поля входили в ладонь, то оттопыренный большой палец укажет направление силы Лоренца, действующей на проводник.
Математически сила Лоренца (F) может быть выражена как векторное произведение:
[ \vec{F} = I \vec{L} \times \vec{B} ]
где ( I ) – сила тока в проводнике, ( \vec{L} ) – вектор, длина которого равна длине проводника и направлен вдоль тока, а ( \vec{B} ) – вектор магнитной индукции.
Величина этой силы зависит от величины тока ( I ), магнитной индукции ( B ), длины проводника ( L ) и угла ( \theta ) между направлением тока и направлением магнитного поля:
[ F = IBL \sin(\theta) ]
Таким образом, максимальная сила будет действовать, когда угол между направлением тока и направлением магнитного поля составляет 90 градусов (ток и поле перпендикулярны), а при параллельности или антипараллельности направлений тока и поля (угол 0 или 180 градусов) сила будет равна нулю.