На заряд, движущийся в магнитном поле, действует сила, которая называется магнитной. Эта сила определяется зарядом q, скоростью его движения v и магнитной индукцией В в той точке, где находится заряд в рассматриваемый момент времени. Простейшее предположение заключается в том, что модуль силы F пропорционален каждой из трех величин q, v и В. Кроме того, можно ожидать, что F зависит от взаимной ориентации векторов v и В. Направление вектора F должно определяться направлениями векторов v и В.
Для того, чтобы «сконструировать» вектор F из скаляра q и векторов v и В, перемножим v и В векторно и умножим затем получившийся результат на скаляр q. В итоге получим выражение
Опытным путем установлено, что сила F,действующая на заряд, движущийся в магнитном поле, определяется,формулой 
где k — коэффициент пропорциональности, зависящий от выбора единицфигурирующих в формуле величин.
Отметим, что соотношение (2) можно рассматривать как определение магнитной индукции В.
Единица магнитной индукции В — тесла — определяется так, чтобыкоэффициент пропорциональности k в формуле (2) был равен единице. Следовательно, в СИ эта формула имеет вид 
Модуль магнитной силы равен 
где α —угол между векторами v и В. Из (3) вытекает, что заряд, движущийся вдоль линий магнитного поля, не испытывает действия магнитной силы.Направлена магнитная сила перпендикулярно к плоскости, в которой лежат векторы v и В. Если заряд q положителен, направление силы совпадает с направлением вектора [vB]. В случае отрицательного q направление векторов F и [vB] противоположны (рис. 43.1).
Поскольку магнитная сила всегда направлена перпендикулярно к скорости заряженной частицы, она работы над частицей не совершает. Следовательно, действуя на заряженную частицу постоянным магнитным полем, изменить ее энергию нельзя.Если имеются одновременно электрическое и магнитное поля, сила, действующая на заряженную частицу, равна 
|
|
Это выражение было получено из опыта Лоренцем и носит название силы Лоренца или лоренцевой силы.
Пусть заряд q движется со скоростью v параллельно прямому бесконечному проводу, по которому течет ток силы I (рис. 43.2).
На заряд действует в этом случае магнитная сила, равная по модулю 
где b — расстояние от заряда до провода. В случае положительного заряда сила направлена к проводу, если направления тока и движения заряда одинаковы, и от провода, если направления тока и движения заряда противоположны (см. рис. 43.2). В случае отрицательного заряда направление силы при прочих равных условиях изменяется на обратное.Рассмотрим два одноименных точечных заряда q1 и q2,движущихся вдоль параллельных прямых с одинаковой скоростью υмного меньшей с (рис. 43.3).
При υ << с электрическое поле практически не отличается от поля неподвижных зарядов. Поэтому величину электрической силы F, действующей на заряды, можно считать равной 
Из (4)следует, что магнитная сила слабее кулоновской на множитель, равный квадрату отношения скорости заряда к скорости света. Это объясняется тем, что магнитное взаимодействие между движущимися зарядами является релятивистским эффектом. Магнетизм исчез бы, если бы скорость света оказалась бесконечно большой.