En el tema 1 vimos que la fuerza electrostática que ejerce una partícula con carga q1 sobre otra con carga q2 viene dada por la Ley de Coulomb:
donde
En la ecuación 1 se consideraba implícitamente que las dos cargas estaban en reposo.
Si las dos cargas se mueven uniformemente con velocidades respectivas
y
, además de la
fuerza electrostática aparece una fuerza magnética que viene
dada por la siguiente expresión
donde
En el SI:
De la expresión 2 se comprueba que existen ciertas similitudes entre la interacción magnética y la eléctrostática:
Del análisis de la ecuación 2 pueden extraerse algunas consecuencias, las cuales resumimos en el siguiente apartado.
Por otra parte
donde c es la velocidad de la luz en el vacío ( c3×108 m/s ). Por lo tanto
lo que permite comprobar que la fuerza magnética es mucho más pequeña que la electrostática; a menos, que las velocidades de las partículas cargadas sean comparables a la velocidad de la luz.
Una forma sencilla de comprobarlo es a partir de la siguiente identidad vectorial
que muestra como la fuerza puede descomponersee en dos componentes: una en la dirección del vector velocidady otra en la dirección del vector posición
; con lo que necesariamente debe estar contenida en el plano definido por ambos vectores.
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Al igual que las fuerzas electrostáticas, las interacción magnética entre varias cargas cumple el principio de superposición:
La fuerza magnética neta ejercida sobre una carga por un sistema de cargas se determina por la superposición de las fuerzas separadas ejercidas por cada carga del sistema: