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安培力和洛伦兹力的区别 有什么联系

2018-11-21 09:58:22文/修镱轩

越来越多的同学对于安培力和洛伦兹力两者之间的关系存在一定的疑惑,他们的区别是什么,两者又有什么联系呢,本文小编就为大家整理了相关信息,供大家参考。安培力和洛伦兹力的区别 有什么联系

安培力和洛伦兹力有什么不同

两者实际是等同的。可以将安培力想象成是导线中无数个小电荷在流动时分别受到的洛仑兹力的叠加;譬如,假设现在的电流是I,那么说明t时间内,流过某一截面积的电荷数是Q=It

所以流过的电子总数n=Q/e=It/e。这段电子在t时间内流过的长度是l=vt,v是电子流的宏观平均速度,每个电子都受到洛仑兹力,f=evB,那么这段l长度内的电子受到的总的洛仑兹力是f'=nevB=ItevB/e=ItvB=IBl。

现在整段导线在磁场内的长度是大L,而每小段l受到的是f',所以总的受到的安培力F=BIL,左手定则是判断受力,右手定则是判断电流反方向,右手定则还有一个右手螺旋定则是判断磁场方向的.点是电流垂直纸面向外,反之是向里,四指是电流方向,拇指是运动方向。

另外,洛伦兹力是磁场对运动中的带电粒子的作用力,是对单个带电粒子而言;安培力是磁场对通电导线的作用力,是对整个在磁场中的导线而言。事实上,为什么磁场会对通电导线有安培力的作用呢?我们知道,通电导线中有很多运动的电荷;安培力,正是磁场对所有这些电荷的洛伦兹力的总和。即安培力是洛伦兹力的宏观体现;而洛伦兹力,是安培力的微观原理。区别就在这里一个宏观,一个微观。

两者有什么联系

在高三物理选修本中提出安培力是作用在运动电荷上的力的宏观表现。接着,又利用F=BIL推导了一个电荷受到的洛伦兹力f=qVB,从推导过程来看,安培力就是所有电荷受到洛伦兹力的合力,这个结论显然是不对的,最明显的一点就是:安培力对运动导体做功,而洛伦兹力不做功。

导体在磁场中运动时,洛伦兹力在垂直导线方向的分力的总和,阻碍导体的相对运动,从宏观的角度来说,这个分力的总和就是安培力。结论是:安培力不是所有电荷受到洛伦兹力的总和,而只是这个总和的一个分力。

还有一种特殊情况:当导体静止时,通有电流的导体中电荷定向移动受到的洛伦兹力与导体垂直。沿导体方向的分力为零,这样安培力就等于各个电荷受到洛伦兹力的总和。

安培力和洛伦兹力方向怎么判断

安培力方向:伸开左手让拇指和其余四指垂直并和手掌在同一平面内、让磁场垂穿入手心,四指指向电流方向,拇指是导体受安培力方向。

洛伦兹力方向:伸开左手让拇指和其余四指垂直并和手掌在同一平面内、让磁场垂穿入手心,(1)四指指向正电荷运动方向,拇指是导体受安培力方向;(2)四指指向负电荷运动反方向,拇指是导体受安培力方向。

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