怎樣判斷運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體在磁場的受力方向
相信很多人在接觸物理學(xué)之后都對(duì)電的產(chǎn)生有了一定的了解,可是你們知道當(dāng)通電導(dǎo)線在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí),怎樣判斷受力方向嗎?下面,學(xué)習(xí)啦小編就為大家解答這個(gè)疑惑。
安倍力:
安培力是通電導(dǎo)線在磁場中受到的作用力。這是為了紀(jì)念法國物理學(xué)家安培(1775-1836),他研究磁場對(duì)電流的作用力有杰出的貢獻(xiàn)。安培力的實(shí)質(zhì)是形成電流的定向移動(dòng)的電荷所受洛倫茲力的合力。磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用,這是從實(shí)驗(yàn)中得到的結(jié)論。
磁場不僅有方向性,而且有強(qiáng)弱的不同.我們怎樣來表示磁場的強(qiáng)弱呢?與電場強(qiáng)度類似,研究磁場的強(qiáng)弱,我們要從分析電流在磁場中的受力情況著手,找出表示磁場強(qiáng)弱的物理量。
磁場對(duì)電流的作用力通常稱為安培力.這是為了紀(jì)念法國物理學(xué)家安培(1775-1836),他研究磁場對(duì)電流的作用力有杰出的貢獻(xiàn)。
通電導(dǎo)線在磁場中受到的作用力。電流為I、長為L的直導(dǎo)線。在勻強(qiáng)磁場B中受到的安培力大小為:F=ILBsin(I,B),其中(I,B)為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(duì)于任意形狀的電流受非勻強(qiáng)磁場的作用力,可把電流分解為許多段電流元IΔL,每段電流元處的磁場B可看成勻強(qiáng)磁場,受的安培力為ΔF=IΔL·Bsin(I,B),把這許多安培力加起來就是整個(gè)電流受的力。
應(yīng)該注意,當(dāng)電流方向與磁場方向相同或相反時(shí),即(I,B)=0或p時(shí),電流不受磁場力作用。當(dāng)電流方向與磁場方向垂直時(shí),電流受的安培力最大為F=BIL。B是磁場強(qiáng)度,I是電流強(qiáng)度,L是導(dǎo)線垂直于磁感線的長度
安培力的實(shí)質(zhì)是形成電流的定向移動(dòng)的電荷所受洛倫茲力的合力。磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用,這是從實(shí)驗(yàn)中得到的結(jié)論。同樣,當(dāng)電荷的運(yùn)動(dòng)方向與磁場平行時(shí)不受洛倫茲力作用,也是從實(shí)驗(yàn)觀察中得知的。當(dāng)電流方向與磁場平行時(shí),電荷的定向移動(dòng)方向也與磁場方向平行,所受洛倫茲力為零,它們的合力安培力也為零。
洛倫茲力不做功是因?yàn)榱Φ姆较蚺c粒子的運(yùn)動(dòng)方向垂直,根據(jù)功的公式W=FScosα,α=90度時(shí)W=0。而安培力是與導(dǎo)線中的電流方向垂直,與導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向并不一定垂直,一般遇到的情況大多是在同一直線上的,所以安培力做功不為零。
判斷通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向:左手定則
張開你的左手,四指并攏,拇指與四指垂直;讓磁力線垂直穿入你的手掌,四指與導(dǎo)體的電流方向一致,拇指所指的方向就是導(dǎo)體的受力方向。
判斷導(dǎo)體在磁場中做切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)體中的電流方向:右手定則
張開你的右手,四指并攏,拇指與四指垂直;讓磁力線垂直穿入你的手掌,拇指與導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向一致,四指所指的方向就是導(dǎo)體的感生電流方向。