Question

为什么安培力做功等于电路中产生的焦耳热？

Answer 1

1.电磁感应现象的实质是不同形式能量转化的过程。产生和维持感应电流的存在的过程就是其它形式的能量转化为感应电流电能的过程。
2.安培力做正功的过程是电能转化为其它形式能量的过程,安培力做多少正功,就有多少电能转化为其它形式能量。
3.安培力做负功的过程是其它形式能量转化为电能的过程,克服安培力做多少功,就有多少其它形式能量转化为电能。
4.导体在达到稳定状态之前,外力移动导体所做的功,一部分用于克服安培力做功,转化为产生感应电流的电能或最后转化为焦耳热，另一部分用于增加导体的动能。
5.导体在达到稳定状态之后,外力移动导体所做的功,全部用于克服安培力做功,转化为产生感应电流的电能并最后转化为焦耳热。
因为安培力在电磁感应现象中是以阻力的形式出现的。所以，感应电流所受到的安培力在电磁感应现象中总是做负功。
安培力做正功是将电能转化为机械能的过程；而安培力做负功，则是将机械能转化为电能的过程。从能量转换的角度看，电磁感应现象是将机械能转换为电能。

Answer 2

公式推导：
e=blv
i=e/r=blv/r
f=bil=b2l2v/r
假设导体棒向右运动s
则安培力所做的功为负功，应该使导体棒动能减小
w=fs=b2l2vs/r
电路中的电功率p=i2r=b2l2v2/r
对应的时间s/v
q=pt=b2l2v2/r乘以s/v=b2l2vs/r
很显然，w=q
上述题目中，还有一个外力f
如果外力f等于安培力，那么导体棒动能不变，通过安培力做功，外力所做的功转化成电路的焦耳热，如果外力f小于安培力，那么导体棒动能减小，通过安培力做功，外力所做的功+导体棒减少的动能转化成电路的焦耳热

Answer 3

只有在磁场不变的情况下，克服安培力做功才等于焦耳热