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通电导体在磁场中受到力的作用

通电导体在磁场中可以受到力的作用,是因为磁场同性相斥、异性相吸,而通电导体会产生磁场,致使通电导体产生的磁场,就会与磁场中磁场产生相斥、或者产生相吸两种状态。

通电导体在磁场中受到力的作用

通电导线在磁场中的受力方向取决于电流方向和磁场的方向,如果有一个方向变化的话,力的方向随之发生变化,但是当两个同时反向时,力恰恰是不变的,因为没有既不是同性,又不是异性的中间道路选择,所以通电导体不仅在磁场中受到斥力或吸力,而且一斥一吸产生旋转,进而受安培力的作用,这也是电动机的工作原理。

通电导体在磁场中受力的作用

平行的通电导线之间的相互作用

两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用,通电导线在磁场中受到的力称为安培力。

安培力的方向

左手定则:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。

安培力的大小

通电导线与磁场垂直:在匀强磁场中,当通电直导线与磁场方向垂直时,导线所受安培力F等于磁感应强度B、电流I和导线的长度L三者的乘积。

安培力的大小计算公式中,L是指有效长度,不是导线的实际长度。当导线与磁场垂直的时候,连接导线两端的直线就等于有效长度。相应的电流从始端流向末端。

当电流通过线圈时,导线受到安培力的作用,由左手定则知,线圈左右两边所受到的安培力的方向相反,于是架在轴上的线圈就要转动,通过转轴收紧螺旋弹簧使其变形,反抗线圈的转动,电流越大,安培力就越大,螺旋弹簧的形变也就越大。

所以,从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小。线圈中的电流方向改变时,安培力的方向随着改变,指针的偏转方向也随着改变。所以,根据指针的偏转方向,可以知道被测电流的方向。

通电导体在磁场中受到力的作用是什么原理

通电导体在磁场中可以受到力的作用,是因为磁场同性相斥、异性相吸,而通电导体会产生磁场,致使通电导体产生的磁场,就会与磁场中磁场产生相斥、或者产生相吸两种状态。

通电导线在磁场中的受力方向取决于电流方向和磁场的方向,如果有一个方向变化的话,力的方向随之发生变化,但是当两个同时反向时,力恰恰是不变的,因为没有既不是同性,又不是异性的中间道路选择,所以通电导体不仅在磁场中受到斥力或吸力,而且一斥一吸产生旋转,进而受安培力的作用,这也是电动机的工作原理。

通电导体在磁场中受到什么作用

如果电流的方向不与磁场的方向平行,那么通电导体在磁场中会受到安培力的作用。

安培力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。

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。

受力方向——左手定则。

伸开左手,使拇指与其他四指垂直且在一个平面内,让磁感线从手心穿入,四指指向电流方向,大拇指指向的就是安培力方向(即导体受力方向)(见上图)。

安培力的重要意义在于,一方面进一步指出了电与磁的相互联系;另一方面是应用价值,电动机的工作原理就是基于安培力。

安培力做功的实质:起传递能量的作用,将电源的能量传递给通电直导线,而磁场本身并不能提供能量,安培力做功的特点与静摩擦力做功相似。

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