Una partícula cargada que se mueve a través de un campo magnético experimenta una fuerza que es perpendicular tanto a la dirección en la que se mueve la partícula como a la dirección del campo aplicado. Esta fuerza, conocida como fuerza de Lorentz, se desarrolla debido a la interacción del campo magnético aplicado y el campo magnético generado por la partícula en movimiento. El fenómeno debe su nombre al físico holandés Hendrik Lorentz, que desarrolló una ecuación que relaciona matemáticamente la fuerza con la velocidad y la carga de la partícula y la intensidad del campo magnético aplicado.

La fuerza de Lorentz la experimenta una corriente eléctrica, que está compuesta por partículas cargadas en movimiento. Los campos magnéticos individuales de estas partículas se combinan para generar un campo magnético alrededor del cable por el que viaja la corriente, que puede repeler o atraer un campo magnético externo. Este tutorial demuestra la fuerza de Lorentz que se ejerce sobre un alambre que conduce la corriente a través del campo de un imán permanente de herradura (las líneas de campo siempre se mueven desde el polo norte de un imán hacia el sur). El cable está dispuesto en una especie de péndulo para que pueda moverse hacia adelante y hacia atrás. Haga clic en el interruptor de cuchilla para iniciar el flujo de corriente. El cable oscilará en una dirección perpendicular tanto al campo del imán como al movimiento de las partículas cargadas. Cambiando la dirección del flujo de corriente haciendo clic en el botón Voltear Batería, o la dirección del campo magnético haciendo clic en el botón Voltear Imán, se invertirá la dirección de la fuerza de Lorentz. Utilizando los botones de radio Mostrar Líneas de Campo de los Cables y Mostrar Líneas de Campo de los Imanes revelará la interacción de estas fuerzas invisibles. El botón Reset puede utilizarse para devolver el imán y la pila a sus posiciones originales.

Puedes predecir en qué dirección se moverá el cable utilizando la regla de la mano izquierda. Tienes que contorsionar tu mano en una posición un poco antinatural para esta regla: Si tu dedo índice apunta en la dirección de un campo magnético, y tu dedo medio, en un ángulo de 90 grados con respecto a tu índice, apunta en la dirección de la corriente eléctrica, entonces tu pulgar extendido (formando una L con tu índice) apunta en la dirección de la fuerza de Lorentz ejercida sobre esa partícula, y la dirección en la que el cable se desplaza en el tutorial.