安培力和洛倫茲力的區(qū)別 有什么聯(lián)系
2018-11-21 09:58:22文/修鐿軒越來越多的同學對于安培力和洛倫茲力兩者之間的關系存在一定的疑惑,他們的區(qū)別是什么,兩者又有什么聯(lián)系呢,本文小編就為大家整理了相關信息,供大家參考。
安培力和洛倫茲力有什么不同
兩者實際是等同的??梢詫才嗔ο胂蟪墒菍Ь€中無數(shù)個小電荷在流動時分別受到的洛侖茲力的疊加;譬如,假設現(xiàn)在的電流是I,那么說明t時間內,流過某一截面積的電荷數(shù)是Q=It
所以流過的電子總數(shù)n=Q/e=It/e。這段電子在t時間內流過的長度是l=vt,v是電子流的宏觀平均速度,每個電子都受到洛侖茲力,f=evB,那么這段l長度內的電子受到的總的洛侖茲力是f'=nevB=ItevB/e=ItvB=IBl。
現(xiàn)在整段導線在磁場內的長度是大L,而每小段l受到的是f',所以總的受到的安培力F=BIL,左手定則是判斷受力,右手定則是判斷電流反方向,右手定則還有一個右手螺旋定則是判斷磁場方向的.點是電流垂直紙面向外,反之是向里,四指是電流方向,拇指是運動方向。
另外,洛倫茲力是磁場對運動中的帶電粒子的作用力,是對單個帶電粒子而言;安培力是磁場對通電導線的作用力,是對整個在磁場中的導線而言。事實上,為什么磁場會對通電導線有安培力的作用呢?我們知道,通電導線中有很多運動的電荷;安培力,正是磁場對所有這些電荷的洛倫茲力的總和。即安培力是洛倫茲力的宏觀體現(xiàn);而洛倫茲力,是安培力的微觀原理。區(qū)別就在這里一個宏觀,一個微觀。
兩者有什么聯(lián)系
在高三物理選修本中提出安培力是作用在運動電荷上的力的宏觀表現(xiàn)。接著,又利用F=BIL推導了一個電荷受到的洛倫茲力f=qVB,從推導過程來看,安培力就是所有電荷受到洛倫茲力的合力,這個結論顯然是不對的,最明顯的一點就是:安培力對運動導體做功,而洛倫茲力不做功。
導體在磁場中運動時,洛倫茲力在垂直導線方向的分力的總和,阻礙導體的相對運動,從宏觀的角度來說,這個分力的總和就是安培力。結論是:安培力不是所有電荷受到洛倫茲力的總和,而只是這個總和的一個分力。
還有一種特殊情況:當導體靜止時,通有電流的導體中電荷定向移動受到的洛倫茲力與導體垂直。沿導體方向的分力為零,這樣安培力就等于各個電荷受到洛倫茲力的總和。
安培力和洛倫茲力方向怎么判斷
安培力方向:伸開左手讓拇指和其余四指垂直并和手掌在同一平面內、讓磁場垂穿入手心,四指指向電流方向,拇指是導體受安培力方向。
洛倫茲力方向:伸開左手讓拇指和其余四指垂直并和手掌在同一平面內、讓磁場垂穿入手心,(1)四指指向正電荷運動方向,拇指是導體受安培力方向;(2)四指指向負電荷運動反方向,拇指是導體受安培力方向。
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