Ⅰ 安培力为什么与磁场方向垂直,要是磁场方向与通电直导线有一定的夹角呢
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楼主的问题是:
通电导线在磁场中只受安培力吗?
我想知道,为什么在电磁感应里,要考虑切割磁感线的阻力?而通电导线在磁场中只考虑安培力?
【解答】:
1、平时所说的电磁感应,electromagnetic
inction,是指:
在原本没有磁场的情况下,感生出磁场;或者,
在原本没有电场的情况下,感生出电场。或者,同时交替产生。
2、没有通电的导线在磁场中,做切割磁力线运动,会产生感生电动势。
如果将作切割磁力线的导线,连成一个回路,回路中会有感生电流。
这属于电磁感应。
3、通电的直导线,只要导线的方向跟磁场的角度,不为0度,不为180度,
无论运动,还是不运动,都会收到磁场力的作用,这个力是安培力。
4、如果通电导线原本不动,安培力使得它运动,这就是电动机的原理;
一旦动起来后,导线内必将产生感生电流,方向与原电流方向相反。
为使持续带动机器,势必维持电流,克服感生电流,这是能量守恒。
5、在2中,原本没有通电的导线运动,产生感生电动势、感生电流,再
受到安培力作用,导线的切割运动速度减速,这就体现为阻力。为了
维持克服安培力,维持原本的运动速度,外界必须提供能量。阻力的
最终克服,体现在能量守恒。
在4中,原本通电的导线,在安培力作用下运动而切割磁力线,产生
与原电流方向相反的感生电流,而使得净电流减小。为了平衡掉感生
电流,外界必须提供进一步的能量。
所以,对于楼主的问题:
为什么在电磁感应里,
要考虑切割磁感线的阻力?
而通电导线在磁场中只考虑安培力?
最后的答案是:
1、由于原先的运动,才有阻力可言;原先不动,无阻力可言;
2、由于原先的电流,才会抵消电流;原无电流,无抵消可言;
3、都是通过安培力,都是能量补偿,异曲同工,无本质区别。
另外:重力一概没有考虑。
Ⅱ 电磁感应中如何推导安培力表达式
电磁感应现象中,安培力公式F=ILB
闭合电路的一部分长为L的导体,在磁感应强度为B的匀强磁场中做切割磁感线运动,速度为v
感应电动势 E=BLV 感应电流 I=E/(R+r) F=IBL=B^2L^2V/(R+r)
Ⅲ 安培力、感应电动势、洛伦兹力怎样计算
1、安培力:F=BIL
2、感应电动势:E=BLV
3、洛仑兹力f:=qVBsinθ
(θ为B与V的夹角,当V⊥B时:f=qVB)
(3)感生磁场安培力怎么算扩展阅读:
1、安培力:
由法国物理学家A·安培首先通过实验确定。可表述为: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。
2、感应电动势产生条件:
1、闭合回路
2、穿过闭合电路的磁通量发生变化(如果缺少一个条件,就不会有感应电流产生)
3、洛伦兹力性质:
1、在国际单位制中,洛仑兹力的单位是牛顿,符号是N。
2、洛伦兹力方向总与运动方向垂直。
3、洛伦兹力永远不做功。(有束缚时,洛仑兹力的分力可以做功,但其总功一定为0。)
4、洛伦兹力不改变运动电荷的速率和动能,只能改变电荷的运动方向使之偏转。
参考资料来源:网络-安培力
参考资料来源:网络-感应电动势
参考资料来源:网络-洛伦兹力