通電導體在磁場中受到力的作用

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通電導體在磁場中可以受到力的作用,是因爲磁場同性相斥、異性相吸,而通電導體會產生磁場,致使通電導體產生的磁場,就會與磁場中磁場產生相斥、或者產生相吸兩種狀態。

通電導體在磁場中受到力的作用

通電導線在磁場中的受力方向取決於電流方向和磁場的方向,如果有一個方向變化的話,力的方向隨之發生變化,但是當兩個同時反向時,力恰恰是不變的,因爲沒有既不是同性,又不是異性的中間道路選擇,所以通電導體不僅在磁場中受到斥力或吸力,而且一斥一吸產生旋轉,進而受安培力的作用,這也是電動機的工作原理。

通電導體在磁場中受力的作用

平行的通電導線之間的相互作用

兩條平行的通電直導線之間會通過磁場發生相互作用,通電導線在磁場中受到的力稱爲安培力。

安培力的方向

左手定則:伸開左手,使拇指與其餘四個手指垂直,並且都與手掌在同一平面內;讓磁感線從掌心進入,並使四指指向電流的方向,這時拇指所指的方向就是通電導線在磁場中所受安培力的方向。

安培力的大小

通電導線與磁場垂直:在勻強磁場中,當通電直導線與磁場方向垂直時,導線所受安培力F等於磁感應強度B、電流I和導線的長度L三者的乘積。

安培力的大小計算公式中,L是指有效長度,不是導線的實際長度。當導線與磁場垂直的時候,連接導線兩端的直線就等於有效長度。相應的電流從始端流向末端。

當電流通過線圈時,導線受到安培力的作用,由左手定則知,線圈左右兩邊所受到的安培力的方向相反,於是架在軸上的線圈就要轉動,通過轉軸收緊螺旋彈簧使其變形,反抗線圈的轉動,電流越大,安培力就越大,螺旋彈簧的形變也就越大。

所以,從線圈偏轉的角度就能判斷通過電流的大小。線圈中的電流方向改變時,安培力的方向隨着改變,指針的偏轉方向也隨着改變。所以,根據指針的偏轉方向,可以知道被測電流的方向。

通電導體在磁場中受到力的作用是什麼原理

通電導體在磁場中可以受到力的作用,是因爲磁場同性相斥、異性相吸,而通電導體會產生磁場,致使通電導體產生的磁場,就會與磁場中磁場產生相斥、或者產生相吸兩種狀態。

通電導線在磁場中的受力方向取決於電流方向和磁場的方向,如果有一個方向變化的話,力的方向隨之發生變化,但是當兩個同時反向時,力恰恰是不變的,因爲沒有既不是同性,又不是異性的中間道路選擇,所以通電導體不僅在磁場中受到斥力或吸力,而且一斥一吸產生旋轉,進而受安培力的作用,這也是電動機的工作原理。

通電導體在磁場中受到什麼作用

如果電流的方向不與磁場的方向平行,那麼通電導體在磁場中會受到安培力的作用。

安培力是通電導線在磁場中受到的作用力。由法國物理學家A·安培首先通過實驗確定。可表述爲:以電流強度爲I的長度爲L的直導線,置於磁感應強度爲B的均勻外磁場中,則導線受到的安培力的大小爲f=IBLsinα,式中α爲導線中的電流方向與B方向之間的夾角,f、L、I及B的單位分別爲N、m、A及T。安培力的方向垂直於由通電導線和磁場方向所確定的平面,且I、B與F三者的方向間由左手定則判定。任意形狀導線在均勻磁場中受到的安培力,可看作無限多直線電流元IΔL在磁場中受到的安培力的矢量和 。

在狹義相對論中,安培力與帶電粒子的洛倫茲力之間有一定的聯繫。

磁場對電流的作用力通常稱爲安培力,爲紀念法國物理學家安培研究磁場對電流的作用力的傑出的貢獻。

通電導線在磁場中受到的作用力。電流爲I、長爲L的直導線。在勻強磁場B中受到的安培力大小爲:

F=ILBsinα,其中α爲(I,B),是電流方向與磁場方向間的夾角。

安培力的方向由左手定則判定。對於任意形狀的電流受非勻強磁場的作用力,可把電流分解爲許多段電流元IΔL,每段電流元處的磁場B可看成勻強磁場,受的安培力爲ΔF=IΔL·Bsinα,把這許多安培力矢量相加就是整個電流受的力。

應該注意,當電流方向與磁場方向相同或相反時,即α=0或π時,電流不受磁場力作用。當電流方向與磁場方向垂直時,電流受的安培力最大爲F=BIL。B是磁感應強度,I是電流強度,L是導線垂直於磁感線的長度。

受力方向——左手定則。

伸開左手,使拇指與其他四指垂直且在一個平面內,讓磁感線從手心穿入,四指指向電流方向,大拇指指向的就是安培力方向(即導體受力方向)(見上圖)。

安培力的重要意義在於,一方面進一步指出了電與磁的相互聯繫;另一方面是應用價值,電動機的工作原理就是基於安培力。

安培力做功的實質:起傳遞能量的作用,將電源的能量傳遞給通電直導線,而磁場本身並不能提供能量,安培力做功的特點與靜摩擦力做功相似。

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