安培力的方向判斷
2020-03-20 11:05:26文/崔涵安培力的方向判斷:安培力的方向垂直于由通電導線和磁場方向所確定的平面,且I、B與F三者的方向間由左手定則判定。

什么是安培力
安培力是通電導線在磁場中受到的作用力。由法國物理學家A·安培首先通過實驗確定。可表述為:以電流強度為I的長度為L的直導線,置于磁感應強度為B的均勻外磁場中,則導線受到的安培力的大小為f=IBLsinα,式中α為導線中的電流方向與B方向之間的夾角,f、L、I及B的單位分別為N、m、A及T。

什么是左手定則
左手定則:伸開左手,使拇指與其他四指垂直且在一個平面內(nèi),讓磁感線從手心流入,四指指向電流方向,大拇指指向的就是安培力方向(即導體受力方向)。
通電導線所受安培力方向的判斷
一、直接利用左手定則進行判斷
需要注意的是用左手定則判斷通電導線所受安培力的方向時,當磁感線與通電導線垂直時,磁感線必須垂直穿入手掌心;當磁感線與通電導線不垂直時,就讓磁感線斜著穿入手掌心。
二、等效分析法
環(huán)形電流可等效為小磁針,通電螺線管可等效為條形磁鐵,等效后再判斷所受安培力的方向就容易得多。
三、電流元分析法
把整段電流等分成很多段直線電流元,先用左手定則判斷出每段電流元受到的安培力方向,再判斷整段電流所受安培力合力的方向,往往要結(jié)合對稱分析法,從而可進一步確定導體運動方向。
四、利用平行電流相互作用分析法
兩電流相互平行時無轉(zhuǎn)動趨勢,方向相同相互吸引,方向相反相互排斥,兩電流不平行時有轉(zhuǎn)動到相互平行且方向相同的趨勢。
五、轉(zhuǎn)換研究對象法
因為電流之間、電流和磁體之間的相互作用滿足牛頓第三定律,這樣,定性分析磁體在電流的磁場中的受力方向時,可先分析電流在磁體的磁場中所受安培力,然后根據(jù)牛頓第三定律,再確定磁體所受電流作用力的方向。
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