Redigerer Potensiell energi (avsnitt)

===Magnetiske krefter===

En partikkel med elektrisk ladning ''q'' som beveger seg hastighet '''v''' i et [[magnetisk felt]] '''B''' er påvirket av  [[Lorentzkraft|Lorentz-kraften]]

:<math>\mathbf{F}=q\mathbf{v}\times\mathbf{B}</math>

Den virker [[vinkelrett]] på partikkelens hastighet og kan derfor ikke utøve noe arbeid. Partikkelen vil dermed ikke ha noen magnetisk, potensiell energi. Lorentz-kraften forårsaker at hastigheten forandrer retning uten at størrelsen på denne forandres. Under sin bevegelse vil partikkelen derfor ha en konstant [[kinetisk energi]] forutsatt at ingen andre krefter virker på den.<ref name = YF/>

Denne spesielle egenskapen ved magnetiske krefter er forbundet med at det ikke finnes [[magnetisk monopol|magnetiske monopoler]] eller frie, magnetiske ladninger. Men likevel finnes det [[magnetisk dipol|magnetiske dipoler]]. Fra [[elektromagnetisme|elektromagnetisk teori]] fremkommer disse ved å la en [[elektrisk strøm]] ''I'' gå i en lukket sløyfe. Hvis denne omslutter et areal ''A'', vil strømsløyfen ha et [[magnetisk moment]] '''m''' = ''IA''&thinsp;'''n'''&thinsp; hvor enhetsvektoren '''n''' står vinkelrett på sløyfen i en retning gitt ved [[høyrehåndsregelen]] brukt sammen med strømretningen. En slik magnetisk dipol har da en potensiell energi

: <math> U = - \mathbf{m}\cdot\mathbf{B} </math>

av samme matematiske form som for en elektrisk dipol.

En [[kompass]]nål er et praktisk eksempel på en magnetisk dipol. I et ytre magnetfelt vil den rette seg inn slik at den peker parallelt med feltet hvor dens potensielle energi er minst. Det magnetiske dipolmomentet til nålen skyldes [[elektron]]ene som beveger seg i [[atom]]ene som den består av. Hvert elektron har sitt eget moment som skyldes [[spinn]]et. I tillegg vil bevegelsen rundt atomkjernen i en lukket bane også gi et bidrag da dette tilsvarer en elektrisk strøm i en sløyfe.<ref name = Tipler/>