Lorenca spēku, kas darbojas uz kustībā esošām elektriski lādētām daļiņām magnētiskajā laukā, aprēķina pēc formulas , kur
\(q\) - daļiņas lādiņš,
\(v\) - daļiņas kustības ātrums,
\(B\) - magnētiskā lauka indukcija,
\(α\) - leņķis starp magnētiskā lauka indukcijas un ātruma virzienu.
Lorenca spēka virzienu noteikšanai izmanto kreisās rokas likumu:
Kreisā roka jānovieto tā, lai magnētiskās indukcijas vektora projekcija (kas perpendikulāra daļiņas ātrumam) ieietu plaukstā, un četri izstieptie pirksti vērsti pozitīvi lādētās daļiņas kustības virzienā. Tad par 90° atliektais īkšķis rāda Lorenca spēka virzienu.
Ja lādēta daļiņa ielido magnētiskajā laukā perpendikulāri indukcijas līnijām, tad Lorenca spēks piešķir daļiņai centrtieces paātrinājumu, un daļiņa sāk vienmērīgi kustēties pa riņķa līniju. Lādēto daļiņu kustību izmanto gan masspektrogrāfā, gan ciklotronā.
Ierīce | Darbības princips |
| Masspektrogrāfs – iekārta lādēto daļiņu (izotopu) masas noteikšanai. | Ķīmiskā elementa izotopu joniem masas nedaudz atšķiras. Joni ielido magnētiskajā laukā perpendikulāri lauka indukcijas līnijām un sāk kustēties pa riņķa līnijām. Joniem ar mazāku masu riņķa līnijas rādiuss ir mazāks, un otrādi. Tāpēc joni nokļūst dažādās detektora vietās. |
| Ciklotrons – iekārta lādēto daļiņu paātrināšanai. | Ciklotrons sastāv no diviem ar spraugu atdalītiem tukšiem puscilindriem, kuros pastāv homogēns magnētiskais lauks, kas izraisa daļiņu kustību pa riņķa līnijām. Starp puscilindriem esošais spēcīgais elektriskais lauks paātrina daļiņas. Kad daļiņa ir ieguvusi vajadzīgo enerģiju, tā izlido no paātrinātāja. |