A mágneses térben mozgó töltött részecskére olyan erő hat, amely merőleges mind a részecske mozgási irányára, mind az alkalmazott tér irányára. Ez a Lorentz-erőnek nevezett erő az alkalmazott mágneses tér és a mozgásban lévő részecske által létrehozott mágneses tér kölcsönhatása miatt alakul ki. A jelenséget Hendrik Lorentz holland fizikusról nevezték el, aki kidolgozott egy egyenletet, amely matematikailag összefüggésbe hozza az erőt a részecske sebességével és töltésével, valamint az alkalmazott mágneses tér erősségével.
A Lorentz-erő a mozgó töltött részecskékből álló elektromos áramban jelentkezik. E részecskék egyedi mágneses mezői együttesen mágneses mezőt hoznak létre az áram által áthaladó vezeték körül, amely taszíthat vagy vonzhat egy külső mágneses mezőt. Ez az oktatóanyag egy állandó patkómágnes mezején keresztül áramot vezető vezetékre ható Lorentz-erőt mutat be (a mágnes mezővonalai mindig a mágnes északi pólusától haladnak a mágnes déli pólusa felé). A huzal egyfajta ingában van elrendezve, hogy előre-hátra tudjon mozogni. Kattints a késes kapcsolóra az áram áramlásának elindításához. A huzal a mágnes mezejére és a töltött részecskék mozgására merőleges irányban fog lengeni. Az áramáramlás irányának megváltoztatása a Flip Battery gombra kattintva, vagy a mágneses mező irányának megváltoztatása a Flip Magnet gombra kattintva megfordítja a Lorentz-erő irányát. A Vezeték mezővonalak megjelenítése és a Mágnes mezővonalak megjelenítése rádiógombok használatával láthatóvá válik ezeknek a láthatatlan erőknek a kölcsönhatása. A Reset gombbal a mágnes és az akkumulátor visszaállítható az eredeti helyzetükbe.
A balkezes szabály segítségével megjósolhatja, hogy a vezeték merre fog mozogni. Ehhez a szabályhoz kissé természetellenes helyzetben kell eltorzítanod a kezed: Ha a mutatóujjad a mágneses mező irányába mutat, és a középső ujjad a mutatóujjaddal 90 fokos szögben az elektromos áram irányába mutat, akkor a kinyújtott hüvelykujjad (a mutatóujjaddal L betűt alkotva) az adott részecskére ható Lorentz-erő irányába mutat, és abba az irányba, amerre a vezeték elmozdul a bemutatóban.
Vélemény, hozzászólás?