La force magnétique est la force exercée par un champ magnétique sur des charges électriques en mouvement, des courants électriques ou des matériaux magnétiques. C'est l'une des quatre forces fondamentales de la nature, avec la force gravitationnelle, la force nucléaire faible et la force nucléaire forte. La force magnétique résulte de l’interaction entre les champs magnétiques et les charges ou courants en mouvement.

Les champs magnétiques sont créés par le déplacement de charges électriques ou d'aimants permanents. Lorsqu’une charge électrique en mouvement, telle qu’un électron, subit un champ magnétique, elle ressent une force perpendiculaire à la fois à sa direction de mouvement et à la direction du champ magnétique. Cette force, connue sous le nom de force magnétique, provoque le déplacement de la charge selon une trajectoire circulaire ou en spirale.

L'intensité et la direction de la force magnétique dépendent de plusieurs facteurs, notamment l'intensité du champ magnétique, la vitesse de la charge électrique en mouvement et l'angle entre la vitesse de la charge et la direction du champ magnétique.

Mathématiquement, la force magnétique subie par une charge électrique en mouvement q dans un champ magnétique B est donnée par l'équation :

F =q (vxB)

où:

F est le vecteur force magnétique

q est la grandeur de la charge électrique

v est le vecteur vitesse de la charge

B est le vecteur champ magnétique

Le produit vectoriel (v x B) représente un vecteur perpendiculaire à la fois à la vitesse et au champ magnétique. La grandeur de la force magnétique est donnée par :

|F| =qvB sinθ

où θ est l'angle entre la vitesse et le champ magnétique.

La force magnétique joue un rôle crucial dans divers phénomènes et technologies, notamment le comportement des moteurs électriques, des générateurs, des compas et des trains à sustentation magnétique (maglev). Elle est également essentielle pour comprendre le comportement des particules chargées dans les accélérateurs de particules et en physique des plasmas.