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磁場對電流的作用力的原理

2019-11-13 09:29:32文/董月

通電導(dǎo)線在磁場中受到的作用力為安培力。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。

磁場對電流的作用力的原理

安培力的原理

通電導(dǎo)線在磁場中受到的作用力叫做安培力。由法國物理學(xué)家A·安培首先通過實驗確定??杀硎鰹椋阂噪娏鲝?qiáng)度為I的長度為L的直導(dǎo)線,置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻外磁場中,則導(dǎo)線受到的安培力的大小f=IBLsinα,式中α為導(dǎo)線中的電流方向與B方向之間的夾角,f、L、I及B的單位分別為N、m、A及T。安培力的方向垂直于由通電導(dǎo)線和磁場方向所確定的平面,且I、B與F三者的方向間由左手定則判定。任意形狀導(dǎo)線在均勻磁場中受到的安培力,可看作無限多直線電流元IΔL在磁場中受到的安培力的矢量和。

安培力的重要意義

磁場對電流的作用力通常稱為安培力,這是為了紀(jì)念安培在研究磁場對通電導(dǎo)線的作用方面的杰出貢獻(xiàn)而命名的。實驗表明:把一段通電直導(dǎo)線MN放在磁場里,當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場方向垂直時,電流所受的安培力最大;當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場方向一致時,電流不受安培力;當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場方向斜交時,電流所受的安培力介于最大值和零之間。

大量實驗表明,垂直于磁場的一段通電導(dǎo)線,在磁場中某處受到的安培力的大小F跟電流強(qiáng)度I和導(dǎo)線的長度L的乘積成正比。

F=BIL。當(dāng)電流與磁場方向夾角為θ時,則用:F=BILsinθ

判斷法則

左手定則:伸開左手,使拇指與其他四指垂直且在一個平面內(nèi),讓磁感線從手心流入,四指指向電流方向,大拇指指向的就是安培力方向(即導(dǎo)體受力方向)。

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