蠢百科 手机版
您的位置: 首页 > 常识 >

安培力方向怎么画

100次浏览     发布时间:2024-09-30 08:50:12    

我们已经知道了磁场对通电导线有作用力,并从这个现象入手定义了物理量——磁感应强度B。

安培在研究磁场与电流的相互作用方面作出了杰出的贡献,为了纪念他,人们把通电导线在磁场中受的力称为安培力(Ampère force),把电流的单位定为安培

观察安培力的方向

如上图所示,把一段导体棒悬挂在蹄形磁铁的两极间,通以电流。研究安培力的方向与哪些因素有关。

安培力的方向

按照上图所示,组装好器材,进行实验,观察导体棒受力方向。

1.上下交换磁极的位置以改变磁场的方向,观察导体棒受力方向是否改变。

2.改变导体棒中电流的方向,观察受力方向是否改变。

实验现象表明,通电导体棒受力方向与磁场方向、电流方向有关。你能尝试把各种情况下三者的方向画出来,进行归纳分析,找到规律吗?

众多事实表明,通电导线在磁场中所受安培力的方向与电流方向、磁感应强度的方向都垂直(图)。

安培力的方向可用以下方法判定:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心垂直进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向(图)。

这就是判定通电导线在磁场中受力方向的左手定则(left-hand rule)。

磁场、安培力的问题,在很多方面都与电场、库仑力的问题相似。然而,安培力要比库仑力复杂。研究库仑力时,受力的物体是点电荷,点电荷受力的方向与电场的方向相同或相反;但在研究安培力时,受力的物体是通电导线,通电导线受力的方向与磁场的方向、电流的方向不但不在一条直线上,而且不在一个平面里。因此,研究安培力的问题要涉及三维空间

安培力的实质是:导体中各个运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现。洛伦兹力等于速度与磁感应强度的矢量积和电荷量的乘积,由于是矢积,所以力的方向一定垂直于速度方向和磁感应强度方向所确定的平面。安培力是形成电流的定向移动的电荷所受洛伦兹力的合力。而洛伦兹力方向总与电荷运动方向垂直。至于洛伦兹力的这一性质,最初确实是由实验总结得到的。

安培力的方向:

垂直于B和I所决定的平面。

安培力的方向既垂直于磁场B,又垂直于电流I,但B和I不一定垂直。

相关文章