Força magnética é a força exercida por um campo magnético sobre cargas elétricas, correntes elétricas ou materiais magnéticos em movimento. É uma das quatro forças fundamentais da natureza, juntamente com a força gravitacional, a força nuclear fraca e a força nuclear forte. A força magnética surge da interação entre campos magnéticos e cargas ou correntes em movimento.
Os campos magnéticos são criados pelo movimento de cargas elétricas ou ímãs permanentes. Quando uma carga elétrica em movimento, como um elétron, experimenta um campo magnético, ela sente uma força perpendicular à direção do movimento e à direção do campo magnético. Essa força, conhecida como força magnética, faz com que a carga se mova em uma trajetória circular ou espiral.
A intensidade e a direção da força magnética dependem de vários fatores, incluindo a intensidade do campo magnético, a velocidade da carga elétrica em movimento e o ângulo entre a velocidade da carga e a direção do campo magnético.
Matematicamente, a força magnética experimentada por uma carga elétrica em movimento q em um campo magnético B é dada pela equação:
F =q (v x B)
onde:
F é o vetor de força magnética
q é a magnitude da carga elétrica
v é o vetor velocidade da carga
B é o vetor do campo magnético
O produto vetorial (v x B) representa um vetor perpendicular à velocidade e ao campo magnético. A magnitude da força magnética é dada por:
|F| =qvB senθ
onde θ é o ângulo entre a velocidade e o campo magnético.
A força magnética desempenha um papel crucial em vários fenômenos e tecnologias, incluindo o comportamento de motores elétricos, geradores, bússolas e trens de levitação magnética (maglev). Também é essencial para a compreensão do comportamento de partículas carregadas em aceleradores de partículas e na física dos plasmas.