- Les charges se déplaçant dans un champ magnétique subissent une force perpendiculaire à la fois à leur vitesse et au champ magnétique. Cette force est appelée force de Lorentz.

- L'amplitude de la force est donnée par F =qvBsinθ, où q est la charge, v est la vitesse, B est l'intensité du champ magnétique et θ est l'angle entre la vitesse et le champ magnétique.

2. Déviation des particules chargées :

- La force de Lorentz fait dévier les particules chargées de leur trajectoire rectiligne dans un champ magnétique. Cet effet est utilisé dans divers appareils tels que les tubes cathodiques (CRT) et les spectromètres pour analyser et contrôler les faisceaux de particules chargées.

3. Génération de champ magnétique :

- Les charges en mouvement peuvent générer des champs magnétiques. C’est le principe de base des électro-aimants, qui utilisent des courants électriques pour créer de puissants champs magnétiques. Les électroaimants sont largement utilisés dans diverses applications telles que les moteurs, les générateurs, l'imagerie par résonance magnétique (IRM) et les trains à sustentation magnétique (maglev).

4. Effet moteur :

- Lorsqu'un conducteur porteur de courant est placé dans un champ magnétique, la force de Lorentz peut produire un couple sur le conducteur. Ce couple peut faire tourner le conducteur, créant un effet moteur. C’est le principe des moteurs électriques, qui convertissent l’énergie électrique en énergie mécanique.

5. Effet générateur :

- À l'inverse, la rotation mécanique d'un conducteur dans un champ magnétique peut induire une force électromotrice (FEM) dans le conducteur. Cette CEM est due au flux magnétique changeant, selon la loi de Faraday sur l'induction électromagnétique. C'est le principe des générateurs qui convertissent l'énergie mécanique en énergie électrique.

6. Lévitation magnétique (Maglev) :

- Les champs magnétiques peuvent également être utilisés pour faire léviter des objets contre la force de gravité. Ceci est réalisé en créant un équilibre entre la force magnétique et la force gravitationnelle. Les trains Maglev utilisent ce principe pour réaliser un transport à grande vitesse en faisant léviter les trains au-dessus des voies, réduisant ainsi la friction et permettant une consommation d'énergie considérablement réduite et des vitesses plus rapides.

7. Imagerie par résonance magnétique (IRM) :

- Les champs magnétiques jouent un rôle crucial en IRM, une technique d'imagerie médicale. L'IRM utilise des champs magnétiques puissants et des ondes radio pour générer des images détaillées des structures internes du corps. Le champ magnétique aligne les spins des atomes d’hydrogène dans le corps et les ondes radio excitent ces spins. Les signaux résultants sont ensuite analysés pour créer des images transversales.