安培力的大小于方向
发布网友
发布时间:2022-05-14 17:07
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热心网友
时间:2023-10-15 07:16
1、安培力
是电流在磁场中受到的磁场的作用力,如果导体长度L,通过的电流I,垂直于磁场,磁感应强度为B,安培力的大小为F=BIL,安培力的方向用左手定则判断:伸出左手,四指指向电流方向,让磁力线穿过手心,大拇指的方向就是安培力的方向。
2、安培力的成因
导体中有电流,就是电子们在运动,运动电荷在磁场中会受到洛仑兹力,大量电子洛仑兹力的宏观表现就是安培力。
为了你更清楚理解,我再补充说明如下:
←I
⊙→V
↓
B
如图。⊙为电子,速度V方向向右,洛仑兹力大小为eVB,方向用右手定则判断,四指弯曲由V转到B,大拇指方向就是正电荷受洛仑兹力的方向,但因电子带负电,所以洛仑兹力方向刚好相反,垂直屏幕指向我们;
我们再判断安培力方向,电子向右运动,则电流方向向左,用上述左手定则判断安培力指向我们。
再讲一下洛仑兹力:
带电粒子在磁场中的运动
一电量为q、质量为m的粒子,以一定的初速度进入匀强磁场中,讨论在初速度与磁感应强度之间夹角不同的情况下,粒子的运动情况。
①如果初速度与磁感应强度同向
则初速度与B之间的交角为零,所以作用于带电粒子的洛仑兹力等于零,带电粒子作匀速直线运动,不受磁场的影响。所以在宏观上平行于磁力线的导体,其中运动的电荷不受磁场影响,安培力为零。
②如果初速度与磁感应强度垂直
这时粒子将受到与运动方向垂直的洛仑兹力,大小为,方向垂直于初速度与磁感应强度B。
我说了这么多,不知道您明白没有。
热心网友
时间:2023-10-15 07:16
培力大小与方向分析 :
磁场对电流的作用力通常称为安培力,为纪念法国物理学家安培研究磁场对电流的作用力的杰出的贡献。
通电导线在磁场中受到的作用力。电流为I、长为L的直导线。在匀强磁场B中受到的安培力大小为:F=ILBsinα,其中α为(I,B),是电流方向与磁场方向间的夹角。
安培力的方向由左手定则判定。对于任意形状的电流受非匀强磁场的作用力,可把电流分解为许多段电流元IΔL,每段电流元处的磁场B可看成匀强磁场,受的安培力为ΔF=IΔL·Bsinα,把这许多安培力矢量相加就是整个电流受的力。
应该注意,当电流方向与磁场方向相同或相反时,即α=0或π时,电流不受磁场力作用。当电流方向与磁场方向垂直时,电流受的安培力最大为F=BIL。B是磁感应强度,I是电流强度,L是导线垂直于磁感线的长度。
安培力的实质是形成电流的定向移动的电荷所受洛伦兹力的合力。磁场对运动电荷有力的作用,这是从实验中得到的结论。同样,当电荷的运动方向与磁场平行时不受洛伦兹力作用,也是从实验观察中得知。
当电流方向与磁场平行时,电荷的定向移动方向也与磁场方向平行,所受洛伦兹力为零,其合力安培力也为零。
洛伦兹力不做功是因为力的方向与粒子的运动方向垂直,根据功的公式W=FScosθ,θ=90°时,W=0。而安培力是与导线中的电流方向垂直,与导线的运动方向并不一定垂直,一般遇到的情况大多是在同一直线上的,所以安培力做功不为零。
安培力(Ampere's force)是通电导线在磁场中受到的作用力。由法国物理学家A·安培首先通过实验确定。可表述为:以电流强度为I的长度为L的直导线,置于磁感应强度为B的均匀外磁场中,则导线受到的安培力的大小为f=IBLsinα,式中α为导线中的电流方向与B方向之间的夹角,f、L、I及B的单位分别为N、m、A及T。安培力的方向垂直于由通电导线和磁场方向所确定的平面,且I、B与F三者的方向间由左手定则判定。任意形状导线在均匀磁场中受到的安培力,可看作无限多直线电流元IΔL在磁场中受到的安培力的矢量和 。
在狭义相对论中,安培力与带电粒子的洛伦兹力之间有一定的联系。