如何由安培力公式推导洛伦兹力公式
安培力是洛伦兹力的宏观表现,故从安培力大小公式,可以反推得洛伦兹力公式。
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。
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,安培力做功的大渣特点与静摩擦力做功相似。
扩展资料
判断方法:
将左手掌摊平,让磁感线穿过手掌心,四指表示正电荷运动方向,则和四指垂直的大拇指所指方向即为洛伦兹力的方向。但须注意,运动电荷是正的,大拇指的指向即为洛伦兹力的方向。反之,如果运动电荷是负的,仍用滚碰悄四指表示电荷运动方向,那么大拇指的指向的反方向为洛伦兹力方吵消向。
另一种对负电荷应用左手定则的方法是认为负电荷相当于反向运动的正电荷,用四指表示负电荷运动的反方向,那么大拇指的指向就是洛伦兹力方向。
参考资料来源:百度百科-洛伦兹力
2023-07-25 广告
安培力是洛伦兹力的宏观表现,故从安培力大小公式,可以反推得洛伦兹力公式。
洛伦兹力是磁场对运动中的带电粒子弯让的作用力,是对单个带电粒子而言;安培力是磁场对通电导线的作用力,是对整个在磁场中的导线而言。安培力,正是磁场对所有这些电荷的洛伦兹力的总和。即安培力是洛伦兹力的宏观体现;而洛伦兹力,是安培力的微观原理。
基于以上原理,有两种推导方法:
1、从宏观到微观推导
安培力公式:F=BIL
电漏漏流的公式:I=Q/t
代入上式得:F=BLQ/t=qvB
2、从微观到宏观推导
F=BIL=BnqSvL=NBqv
即F(安培力)=Nf (f是洛伦兹力)
扩展资料
洛伦兹力定律是一个基本公理,不是从别的理论推导出来的定律,而是由多次重复完返闹烂成的实验所得到的同样的结果。
洛伦兹力既适用于宏观电荷,也适用于微观电荷粒子。电流元在磁场中所受安培力就是其中运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现。导体回路在恒定磁场中运动,使其中磁通量变化而产生的动生电动势也是洛伦兹力的结果,洛伦兹力是产生动生电动势的非静电力。
参考资料来源:百度百科-洛伦兹力
推荐于2017-11-23
所以:I=nqvs
由磁场强度定义:B=F/ IL
知导线所受安培力:F=BIL
将I=nqvs代塌孙入,得安培力F=(nqvs)BL
安培力可以看做是作用在每个运动电荷上的洛伦兹力的合力,这段导线中含有的运动电荷数位nls
所以,洛伦兹力F=安培力/电荷数=(nqvs)BL/nls=qvB
设有一段长为l的导线,横截面积为s,单位体积内自由电荷数为n,每个电荷带电量为q,运动速度为v,则导线中电流:I= Q/t=nsq/t,t=l/v
所以:I=nqvs
由磁场强度定义:B=F/ IL
知导线所受安培力:F=BIL
将I=nqvs代入,得安培力F=(nqvs)BL
安培力可以看做是作用在每个运动电荷上的洛伦兹力的合力,这段导线中含有的运动电荷数位nls
所以,洛伦兹力F=安培力/电荷数=(nqvs)BL/nls=qvB
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