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安培力与洛伦兹力

文化教育佚名2023-09-17

安倍力是通电导线或者导体在磁场中所受到的力,但是并不是通电导线在磁场中一定会受到安倍力,安倍力是否受力还和电流的方向以及磁场的方向有关,当电流的方向与磁场的方向不平行通电导线或者物体才会收到洛伦兹力,并且同样条件下,当电流方向与磁场方向垂直时所受的安倍力最大为:F=BIL;否则为F=BILsinθ。

安倍力的方向判断可以用左手定则判断,左手定则,是英国电机工程师约翰.安布罗斯.弗莱明(JohnAmbroseFleming,1849~1945)提出的。1885年,弗莱明担任英国伦敦大学电机工程学教授,由于学生经常弄错磁场,电流和受力的方向。于是,他想用一个简单的方法帮助学生记忆。“左手定则”由此诞生了。具体来说,伸开左手,使大拇指跟其余4个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,并使伸开的4指指向电流的方向,那么,拇指所指的方向,就是通电导线在磁场中受力的方向。

而我们知道安倍力是洛伦兹力的宏观表现。安倍力研究的是电流在磁场中受到的力,洛伦兹力研究的是电荷在磁场中所受的力。

运动电荷在磁场中受到洛伦兹力具有这样的特点,洛伦兹力方向与电荷运动方向垂直,所以洛伦兹力不做功,运动电荷如果只受到洛伦兹力作用,运动电荷则是在做匀速圆周运动。

洛伦兹力的方向也适合用左手定则来判断,不过它的表述变更为:伸开左手,使大拇指跟其余4个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿过手心,并使伸开的4指指向正电荷的运动方向或者负电荷的运动反方向,那么,拇指所指的方向,就是运动电荷在磁场中受力的方向。