Centro de orientación
En física , el movimiento de una partícula cargada eléctricamente , como un electrón o un ion en un plasma en un campo magnético, puede tratarse como la superposición de un movimiento circular relativamente rápido alrededor de un punto llamado centro de guía y una deriva relativamente lenta de este punto. . Las velocidades de deriva pueden diferir para varias especies dependiendo de sus estados de carga, masas o temperaturas, lo que posiblemente resulte en corrientes eléctricas o separación química.
Si el campo magnético es uniforme y todas las demás fuerzas están ausentes, entonces la fuerza de Lorentz hará que una partícula experimente una aceleración constante perpendicular tanto a la velocidad de la partícula como al campo magnético. Esto no afecta el movimiento de partículas paralelo al campo magnético, pero da como resultado un movimiento circular a velocidad constante en el plano perpendicular al campo magnético. Este movimiento circular se conoce como movimiento giratorio . Para una partícula con masa y carga que se mueve en un campo magnético con fuerza , tiene una frecuencia, llamada girofrecuencia o frecuencia ciclotrónica , de
Para una velocidad perpendicular al campo magnético de , el radio de la órbita, llamado giroradio o radio de Larmor, es
Dado que la fuerza magnética de Lorentz siempre es perpendicular al campo magnético, no tiene influencia (en el orden más bajo) en el movimiento paralelo. En un campo uniforme sin fuerzas adicionales, una partícula cargada girará alrededor del campo magnético según la componente perpendicular de su velocidad y se desplazará paralela al campo según su velocidad paralela inicial, lo que dará como resultado una órbita helicoidal . Si hay una fuerza con un componente paralelo, la partícula y su centro de guía serán acelerados correspondientemente.
Si el campo tiene un gradiente paralelo, una partícula con un radio de Larmor finito también experimentará una fuerza en la dirección que se aleja del campo magnético más grande. Este efecto se conoce como el espejo magnético . Si bien está estrechamente relacionado con las derivas del centro rector en su física y matemáticas, sin embargo, se considera distinto de ellos.
En términos generales, cuando hay una fuerza sobre las partículas perpendicular al campo magnético, entonces se desplazan en una dirección perpendicular tanto a la fuerza como al campo. Si es la fuerza sobre una partícula, entonces la velocidad de deriva es
