洛伦兹力和安培力：修订间差异
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<math>F=BIl\sin\theta</math> | <math>F=BIl\sin\theta</math> | ||
其中，<math>I</math>：电流强度（A）;<math>L</math>：导线长度矢量，方向与电流方向相同 ;<math>B</math>：磁感应强度;<math>\theta</math> | 其中，<math>I</math>：电流强度（A）;<math>L</math>：导线长度矢量，方向与电流方向相同 ;<math>B</math>：磁感应强度;<math>\theta</math>为电流方向与磁场方向的夹角。 | ||
=== 3. 方向判断 === | |||
方向判断：左手定则 | |||
* 伸开左手，让磁感线垂直穿入手心； | |||
* 四指指向'''电流'''方向； | |||
* 拇指所指方向即为安培力方向。 | |||
<u>注意：左手定则适用于正电荷流动方向（即电流方向），与电子实际运动方向相反。</u> | |||
=== 4. 应用实例 === | |||
* 电动机（转子受安培力转动） | |||
* 电流表/电压表（指针偏转） | |||
* 磁悬浮列车（电磁推进） | |||
* 扬声器（音圈在磁场中振动） | |||
== 联系与区别 == | |||
安培力实际上是导线中大量自由电子在磁场中受洛伦兹力的宏观表现。 | |||
{| class="wikitable" | |||
!项目 | |||
!洛伦兹力 | |||
!安培力 | |||
|- | |||
|作用对象 | |||
|单个运动电荷 | |||
|载流导体（宏观） | |||
|- | |||
|公式 | |||
|''F''=''q''(''v''×''B'') | |||
|''F''=''IL''×''B'' | |||
|- | |||
|本质 | |||
|微观电磁力 | |||
|洛伦兹力的宏观统计表现 | |||
|- | |||
|是否做功 | |||
|磁场部分不做功 | |||
|可以做功（如电动机） | |||
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|方向判断 | |||
|左手定则 | |||
|左手定则 | |||
|} | |||
=== 证明二者关系 === | |||
考虑一段直导线，横截面积<math>S</math>，自由电子数密度 ''n'' <math>n</math>，电子漂移速度 <math>v_d</math>，则电流： | |||
<math>I=neSv_d</math> | |||
导线中总电子数：<math>N=nSL</math> | |||
每个电子受洛伦兹力：<math>f=evdBsin\theta</math> | |||
总力（方向一致）： | |||
<math>F=Nf=nSLev_d Bsin\theta=(neS)LBsin\theta=ILBsin\theta</math> | |||
说明安培力是洛伦兹力的宏观体现。 | |||
[[分类:电磁学]] | [[分类:电磁学]] | ||