القوة التي تحرك الإلكترونات في السلك هي قوة لورنتس. وهي القوة المؤثرة على شحنة كهربائية تتحرك في مجال كهربائي أو مجال مغناطيسي.
تُعطى قوة لورنتس بالمعادلة التالية:
F = q * (v × B)
حيث:
- F هي القوة (نيوتن)
- q هي شحنة الإلكترون (1.602 × 10^-19 كولوم)
- v هي سرعة الإلكترون (متر/ثانية)
- B هي شدة المجال المغناطيسي (تيسلا)
تعتمد قوة لورنتس على كمية الشحنة، وسرعة الإلكترون، وشدّة المجال المغناطيسي. كما أن اتجاه القوة يكون عموديًا على اتجاهي حركة الإلكترون وشدّة المجال المغناطيسي.
في حالة وجود سلك موصّل في مجال مغناطيسي، فإن الإلكترونات الحرة في السلك تتحرك تحت تأثير قوة لورنتس. فإذا كان اتجاه حركة الإلكترونات عموديًا على اتجاه المجال المغناطيسي، فإن القوة تكون موازية لطول السلك. ونتيجة لذلك، فإن الإلكترونات تتحرك على طول السلك، مما يتسبب في تدفق تيار كهربائي.
يمكن توضيح ذلك بتجربة بسيطة. إذا وضعنا سلكًا موصّلًا في مجال مغناطيسي، ثم قمنا بتحريك السلك، فإن الإلكترونات الحرة في السلك تتحرك أيضًا. ونتيجة لذلك، فإن القوة المؤثرة على الإلكترونات تتسبب في تدفق تيار كهربائي في السلك.
وهكذا، فإن قوة لورنتس هي القوة المسؤولة عن حركة الإلكترونات في السلك، وبالتالي عن تدفق التيار الكهربائي.
