Deeltjes in een cirkelbaan
Om een voorwerp in een cirkelbaan te houden moet er een kracht op blijven werken, naar het middelpunt toe, en steeds even sterk. In een cirkelvormige versneller worden geladen deeltjes versneld door een elektrisch veld, terwijl grote magneten de benodigde zijwaartse kracht leveren voor de afbuiging in een cirkelbaan.
(In de afbeelding wordt de snelheid van het deeltje voorgesteld door de witte pijl, en de gele pijl betekent de kracht die de magneet levert.)
De energie van de deeltjes neemt niet toe of af door het magnetische veld, want de kracht is loodrecht op de snelheid. De elektrische kracht daarentegen werkt in de richting van de snelheid, en deze laat de snelheid toenemen. Bij grotere snelheid moet het magnetisch veld sterker worden om een grotere kracht naar het middelpunt te kunnen geven. Het probleem van het synchroniseren van de veranderingen van elektrisch veld en stroomsterkte in de magneetspoelen (bij een snelheid die niet groter kan worden dan de lichtsnelheid) gaf de naam aan het synchrotron.
Magneten worden ook gebruikt om bundels geladen deeltjes te richten op een doel, en om die bundels te focusseren, net zoals lenzen doen met lichtbundels.
Vraag: Als een magnetisch veld elektronen in een cirkel met de klok mee laat gaan, in welke richting laat het dan positronen gaan?
