我們在定義磁感應強度時提到的力其實就是我們這一期所要探讨的另一個物理量安培力。
一、定義
安培力是通電導線在磁場中受到的作用力。由法國物理學家A·安培首先通過實驗确定。
二、計算及方向
以電流強度為I,且長度為L的直導線,置于磁感應強度為B的均勻外磁場中,則導線受到的安培力的大小為f=IBLsinα。
式中α為導線中的電流方向與B方向之間的夾角,f、L、I及B的單位分别為N、m、A及T。安培力的方向垂直于由通電導線和磁場方向所确定的平面,且I、B與F三者的方向間由左手定則判定。
注意:
1.當電流方向與磁場方向相同或相反時,即α=0或π時,電流不受磁場力作用。當電流方向與磁場方向垂直時,電流受的安培力最大為F=BIL
2.任意形狀導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。這就是很多教輔中提到的有效長度的來曆。
因此,我們可以有結論:任意閉合回路在磁場中所受合外力為零。這是多麼神奇的事情。大家可以想一下原因[捂臉]
三、安培力的意義
安培力的重要意義在于,一方面進一步指出了電與磁的相互聯系。一方面是應用價值,電動機的工作原理就是基于安培力。另一方面安培力告訴我們一個事實,安培力起傳遞能量的作用,将電源的能量傳遞給通電直導線,而磁場本身并不能提供能量。
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