洛伦兹力与安培力的联系与区别
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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。
安培力的本质就是洛伦兹力,安培力是洛伦兹力的宏观表现,所以两者其实是一回事。
电流中的载流子在定向移动的时候会受到洛伦兹力,通过大量载流子和晶格的不断碰撞,微观的洛伦兹力就表现为宏观的安培力。
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