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安培力的方向判断

2019-09-26 17:28:31文/崔涵

安培力的方向判断: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。

安培力的方向判断

什么是安培力

安培力是通电导线在磁场中受到的作用力。由法国物理学家A·安培首先通过实验确定。可表述为: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。

什么是左手定则

左手定则:伸开左手,使拇指与其他四指垂直且在一个平面内,让磁感线从手心流入,四指指向电流方向,大拇指指向的就是安培力方向(即导体受力方向)。

通电导线所受安培力方向的判断

一、直接利用左手定则进行判断

需要注意的是用左手定则判断通电导线所受安培力的方向时,当磁感线与通电导线垂直时,磁感线必须垂直穿入手掌心;当磁感线与通电导线不垂直时,就让磁感线斜着穿入手掌心。

二、等效分析法

环形电流可等效为小磁针,通电螺线管可等效为条形磁铁,等效后再判断所受安培力的方向就容易得多。

三、电流元分析法

把整段电流等分成很多段直线电流元,先用左手定则判断出每段电流元受到的安培力方向,再判断整段电流所受安培力合力的方向,往往要结合对称分析法,从而可进一步确定导体运动方向。

四、利用平行电流相互作用分析法

两电流相互平行时无转动趋势,方向相同相互吸引,方向相反相互排斥,两电流不平行时有转动到相互平行且方向相同的趋势。

五、转换研究对象法

因为电流之间、电流和磁体之间的相互作用满足牛顿第三定律,这样,定性分析磁体在电流的磁场中的受力方向时,可先分析电流在磁体的磁场中所受安培力,然后根据牛顿第三定律,再确定磁体所受电流作用力的方向。

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