洛伦兹力公式,如何由安培力公式推导洛伦兹力公式

的宏观表现洛伦兹力公式,故从安培力大小公式,可以反推得洛伦兹力公式。

洛伦兹力公式,如何由安培力公式推导洛伦兹力公式

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。

洛伦兹力公式,如何由安培力公式推导洛伦兹力公式

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。任意形状导线在均匀磁场中受到的安培力,可看作无限多直线电流元IΔL在磁场中受到的安培力的矢量和。

安培力的重要意义在于,一方面进一步指出了电与磁的相互联系;另一方面是应用价值,电动机的工作原理就是基于安培力。

安培力做功的实质:起传递能量的作用,将电源的能量传递给通电直导线,而磁场本身并不能提供能量,安培力做功的特点与静摩擦力做功相似。

扩展资料

判断方法:

将左手掌摊平,让磁感线穿过手掌心,四指表示正电荷运动方向,则和四指垂直的大拇指所指方向即为洛伦兹力的方向。但须注意,运动电荷是正的,大拇指的指向即为洛伦兹力的方向。反之,如果运动电荷是负的,仍用四指表示电荷运动方向,那么大拇指的指向的反方向为洛伦兹力方向。

另一种对负电荷应用左手定则的方法是认为负电荷相当于反向运动的正电荷,用四指表示负电荷运动的反方向,那么大拇指的指向就是洛伦兹力方向。

参考资料来源:百度百科-洛伦兹力

一般是由安培力出洛伦兹力公式的:

设,有一段长为l的导线,横截面积为s,单位体积内自由电荷数为n,每个电荷带电量为q,运动速度为v。

则,导线中电流:I= Q/t=nsq/t

t=l / v

所以:I=nqvs

由磁场强度定义:B=F/ IL,

知导线所受安培力:F=BIL

将I=nqvs带入得,安培力F=(nqvs)BL

安培力可以看做是作用在每个运动电荷上的洛伦兹力的合力,这段导线中含有的运动电荷数位nls

所以,洛伦兹力F=安培力/电荷数=(nqvs)BL/nls=qvB

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