论文电场力与磁场力

合集下载

电场和磁场的相互作用

电场和磁场的相互作用

电场和磁场的相互作用引言:电场和磁场是物理学中两个重要的概念,它们对于解释和理解各种自然现象和技术应用都具有重要意义。

然而,在一些特定条件下,电场和磁场之间还存在着相互作用的现象。

本文将探讨电场和磁场之间的相互作用机制以及相关应用。

一、静电场与恒定磁场的相互作用在恒定磁场中,电荷在磁场中受到磁力的作用。

当一个电荷在磁场中运动时,它将受到一个力的作用,这个力被称为洛伦兹力。

洛伦兹力的大小与电荷的量、电荷的速度以及磁场的强度和方向相关。

这种相互作用可以通过洛伦兹力的数学表达式来描述。

二、恒定电场与电流的相互作用对于恒定电场中的电流,它们将受到一个称为洛伦兹力的作用。

洛伦兹力的大小取决于电流的大小、电流的方向以及电场的强度和方向。

恒定电场对电流的作用与磁场对电荷的作用相类似。

洛伦兹力的方向垂直于电流方向和电场方向的平面。

三、电场与变化磁场的相互作用当磁场随时间发生变化时,会产生感应电场。

这个感应电场可以对其他电荷产生作用力。

根据法拉第电磁感应定律,当闭合电路中的磁通量发生变化时,将产生感应电动势,从而驱动电荷运动。

这种感应电场与变化磁场的相互作用被广泛应用于电动机、发电机等技术设备中。

四、磁场与变化电场的相互作用当电场随时间发生变化时,将产生感应磁场。

对于变化的电场,根据法拉第电磁感应定律,感应磁场的强度和方向与电场的变化率有关。

感应磁场的存在可以对其他电流产生作用力,这种相互作用被应用于变压器、电感器等电子设备中。

结论:电场和磁场之间的相互作用是基于洛伦兹力和法拉第电磁感应定律的。

它们在物理学和工程技术中具有广泛的应用,如电动机、发电机、变压器等等。

电场和磁场的相互作用改变了我们对于自然现象的理解,并促进了电气技术的发展。

注意:文章中出现的公式和符号请适当上标或下标来表示,以符合合适的格式要求。

电磁场中的电场与磁场

电磁场中的电场与磁场

电磁场中的电场与磁场电磁场是物理学中研究电荷和电流之间相互作用的一个重要领域。

在电磁场中,电场和磁场相互作用并相互影响,共同构成了电磁波传播的基础。

本文将深入探讨电磁场中电场与磁场的性质和相互关系。

电场描述了电荷在空间中的分布情况以及对其他电荷产生的作用力。

根据库仑定律,电场的强度与电荷量和距离的平方成反比。

电场的单位是伏特/米(V/m),代表了单位正电荷所受到的力。

磁场是由运动电荷产生的,并且只对运动的电荷有作用。

磁场的强度与电流的大小成正比,与距离的平方成反比。

磁场的单位是特斯拉(T),代表了单位电流所受到的力。

在电磁场中,电场和磁场之间有一种相互作用的关系,即洛伦兹力定律。

洛伦兹力定律描述了电荷在电磁场中受到的合力,是电场力和磁场力的叠加效应。

当电荷运动时,它既受到电场力的作用,也受到磁场力的作用。

在电磁场中,电场与磁场的相互作用使电荷具有了运动的趋势,同时也决定了电磁波的传播性质。

电磁波是一种能量的传播形式,由电场和磁场相互耦合而成。

当电场和磁场发生变化时,它们会相互激发,产生交叉的震荡,形成电磁波。

电磁波的传播速度是光速,也是一个常数,约为 3.00×10^8米/秒。

电场和磁场的变化规律决定了电磁波的频率和波长。

频率是指单位时间内电磁波通过某一点的次数,单位是赫兹(Hz)。

波长是指电磁波在空间中一个完整周期的长度,单位是米(m)。

电磁场的性质可以通过麦克斯韦方程组来描述。

麦克斯韦方程组是描述电磁场的基本规律,包括了四个方程式,分别是高斯定律、安培定律、法拉第电磁感应定律和位移电流定律。

通过麦克斯韦方程组,可以推导出电场和磁场的变化关系。

其中,法拉第电磁感应定律表明变化的磁场可以引起电场的产生,这也是电磁感应现象的基础。

而位移电流定律则说明变化的电场可以引起磁场的产生。

总结起来,电磁场中的电场和磁场相互作用并相互影响,构成了电磁波的传播基础。

电场描述了电荷的分布和作用力,磁场描述了电流的分布和作用力。

电磁的原理和应用论文

电磁的原理和应用论文

电磁的原理和应用论文引言在现代科技和工程领域中,电磁力在各种应用中起着至关重要的作用。

从基础的电磁理论到应用于通信、能源转换和医学设备等领域的电磁应用,电磁技术已经成为我们生活中不可或缺的一部分。

本文将探讨电磁的原理和应用,并介绍其中一些重要的应用领域。

电磁的基本原理电磁是一种既有电场又有磁场的物理现象。

电场是由带电粒子产生的,磁场是由电流产生的。

电磁力是由电场和磁场之间的相互作用产生的。

根据安培定律和法拉第电磁感应定律,电流和电磁感应都与电磁场的强度和方向有关。

电磁的应用通信电磁波在通信领域中起着重要的作用。

通过调制和解调技术,电磁波可以用于无线通信、卫星通信和光纤通信等。

电磁波可以传输信息,并被接收器接收和解码。

这种技术在无线电、电视和手机通信等领域得到了广泛应用。

能源转换电磁力可以通过发电机将机械能转化为电能。

根据法拉第电磁感应定律,当通过一个线圈的磁场发生变化时,会在线圈中产生电流。

这种原理被应用于发电机,如水力发电机、风力发电机和汽车发电机等,将机械能转化为电能。

同时,电磁感应也被应用于变压器,将电能从一个电路转移到另一个电路。

医学设备电磁在医学设备中的应用主要包括核磁共振成像(MRI)和放射治疗。

MRI使用强大的磁场和无线电波来生成人体内部的图像。

磁场通过激发人体中的氢原子核来生成图像。

放射治疗利用电磁波来杀死体内的癌细胞。

这些应用使得医生能够对患者进行更准确的诊断和治疗。

电动机和电磁铁电磁铁是一种利用电流产生的磁场的装置。

电磁铁可以生成强大的磁场,这使得它们被广泛应用于电动机、铁矿石的分离和磁悬浮列车等。

电动机利用电磁力将电能转化为机械能。

这些应用使得电动机在工业和交通领域中发挥了重要作用。

物质分析电磁波谱学是一种通过观察物质与电磁波的相互作用来分析物质的化学和物理性质的方法。

通过测量物质与特定波长的电磁波的吸收、散射或发射行为,可以确定物质的化学成分和结构。

这种方法被广泛应用于光谱分析、核磁共振和质谱等领域。

电场与磁场的相互作用

电场与磁场的相互作用

电场与磁场的相互作用电场和磁场是物理学中最基本的两种力场形式,它们在自然界中起着重要的作用。

当它们相互作用时,将会产生一系列有趣而复杂的现象。

本文将探讨电场和磁场之间的相互作用,以及在不同情况下的表现和应用。

一、电场与磁场的基本概念电场指的是周围存在电荷时所形成的力场。

电荷之间的相互作用通过电场来传递。

磁场则是由电流产生的力场,由磁荷(即磁单极子)所携带。

电场的单位为牛顿/库仑(N/C),磁场的单位为特斯拉(T)。

二、电场和磁场的相互作用电场和磁场在相互作用时,会产生一系列的力和现象。

首先,当电荷在磁场中运动时,将会受到洛伦兹力的作用。

洛伦兹力的方向与电荷的运动方向、磁场的方向都有关系。

洛伦兹力的大小与电荷的电量、速度以及磁场的强度有关。

此外,当电流通过一个导线时,将会在周围产生磁场。

这个磁场的大小与电流的强度成正比,方向由右手定则确定。

如果存在另一个导线,则两个导线之间将会产生相互作用的力,称为安培力。

三、电场和磁场的应用由于电场和磁场能够相互作用,因此它们在许多应用中起着重要的作用。

以下是几个常见的应用:1. 电动机:电动机是利用电场和磁场之间的相互作用来实现能量转换的装置。

当电流通过电动机中的线圈时,产生的磁场与固定磁场相互作用,从而产生力矩使电动机运转。

2. 发电机:发电机的工作原理正好与电动机相反。

通过机械转动产生的磁场与线圈中的电流相互作用,从而将机械能转化为电能。

3. 电磁感应:根据法拉第电磁感应定律,当磁场的强度或方向变化时,会在导线中产生感应电动势。

该原理广泛应用于变压器、发电机和感应炉等设备中。

4. 磁共振成像:磁共振成像(MRI)利用磁场和电场的相互作用原理,通过对人体组织内核自旋的磁共振现象进行检测,得到人体内部结构的影像。

总结:电场和磁场是物理学中两种常见的力场形式,它们在相互作用时引发了许多有趣的现象和应用。

本文介绍了电场和磁场的基本概念,以及它们相互作用时产生的力和现象,并且列举了几个常见的应用领域。

磁场与电场关系

磁场与电场关系

磁场与电场关系磁场和电场是物理学中两个重要概念,它们在我们日常生活中起着至关重要的作用。

本文将探讨磁场与电场之间的关系,并解释它们在物理学中的相关原理和应用。

一、磁场和电场的定义和性质磁场是指物体周围的空间中存在的磁力场。

磁场主要由磁铁或者带有电流的导线产生,并且具有磁性物质的特性。

磁场的强度和方向用磁感应强度来描述,通常用B表示,其单位是特斯拉(T)。

磁场的方向由南极指向北极。

电场是指物体周围的空间中存在的电力场。

电场主要由电荷产生,并且与电荷的大小和距离有关。

电场的强度和方向用电场强度来描述,通常用E表示,其单位是伏特/米(V/m)。

电场的方向由正电荷指向负电荷。

磁场和电场都是矢量量,即具有大小和方向。

它们都遵循叠加原理,即当存在多个磁场或电场时,它们的效果可以通过向量叠加来计算。

此外,它们都满足最重要的物理定律——法拉第电磁感应定律和库仑定律。

二、电场与磁场的相互作用磁场和电场之间存在一种相互作用的现象,即洛伦兹力。

洛伦兹力是指在磁场和电场共同作用下,带电粒子所受的力。

洛伦兹力的大小和方向由以下公式给出:F = q(E + v × B)其中,F为洛伦兹力,q为带电粒子的电量,E为电场强度,v为粒子的速度,B为磁感应强度。

从这个公式可以看出,当电场和磁场的方向相互垂直时,洛伦兹力最大。

而当电场和磁场的方向平行或相反时,洛伦兹力为零。

这种相互作用可以应用于各种设备和技术中,比如电动机、发电机和磁共振成像。

电动机是利用洛伦兹力原理实现电能与机械能的相互转换的设备。

发电机则是利用磁场与电场相互作用产生电能的设备。

而磁共振成像则是利用核磁共振原理进行无损体内成像的技术。

三、磁场和电场对物质的影响除了对带电粒子产生力的影响外,磁场和电场也会对物质产生其他的影响。

在磁场中,带有磁性的物质会受到磁力的作用,即磁力对物质的磁矩起方向和大小的调整作用。

在电场中,物质会发生电极化现象,即分子内部的正、负电荷分开,形成电偶极子。

电场磁场引力场的关系以及磁场对星球运动的影响

电场磁场引力场的关系以及磁场对星球运动的影响

电场磁场引力场的关系以及磁场对星球运动的影响赵存良1 赵佳星2 王绪荣31 .内蒙古包头市土右旗地税局(退休干部,内蒙古包头0141002 .大连东软信息学院,辽宁大连1160323.呼和浩特如意开发区国税局,内蒙古呼和浩特010010摘要: 探讨电场,磁场,引力场之间的关系;分析太阳的旋转磁场,与行星磁场的相互作用。

关键词: 电场; 磁场; 引力场; 星体磁场;相互作用。

中图分类号: P4273 文献标识码:A 文章编号:1671-5500(2018)8-0272-02各种自然现象,物理现象之间,都有内在联系,都不是孤立的。

只要我们对任何自然现象,物理现象问一个为什么,追根究底,同时把多种现象联系起来,再结合一分为二,对立统一的辩证唯物主义哲学原理进行分析,就会发现物理学更深层次原理和自然界的奥秘。

搞科学研究,要以已知的科学知识为基础,但不能把思维局限在书本知识上,要有创新发展精神,敢于突破传统观念。

爱因斯坦曾说过:“想象力比知识更重要;因为知识是有限的,而想象概括着世界的一切,推动着进步,并且是知识进化的源泉。

”他还告诫;‘在研究自然时,我们所要探求的是无限和永恒的真理。

一个人如果在观察和处理向题时,不抱着老实认真的态度,他就会被真理抛弃掉’。

下面我们来共同探讨电场磁场引力场的相互关系。

各种宏观物体(包括星球)和微观粒子,都是凝聚态物质,而“场”'是一种非凝聚态的特殊物质。

它无一定的形态体积,看不见摸不着。

场在运动时也产生能量。

场有强度,即场強。

场強是场的密度和运动强度的体现。

这里所说的场强与物理学教科书中所说的电场強度表达式的含义不同。

为了避免两个概念混淆,后面叫场压。

场压具有平衡趋势,在微观粒子中表现很明显。

粒子间的引斥作用,是由平衡趋势决定的。

自然界也普遍存在平衡趋势,例如,相通的水域,水位不平衡之处会产生水流。

大气层中,气压不平衡处之间会产生风。

电磁互感作用能明显的说明,磁场是高速相对运动的电场。

电磁学的应用及原理论文

电磁学的应用及原理论文

电磁学的应用及原理论文引言电磁学是物理学的重要分支,研究电荷之间的相互作用以及电场和磁场对物体的影响。

电磁学的应用十分广泛,涵盖了许多领域,包括工业、通信、医学等。

本论文将介绍电磁学的应用及其原理,探讨其在各个领域中的重要性和影响。

电磁学的基本原理电磁学的研究基于两个基本方程:电场的高斯定律和磁场的法拉第定律。

根据这些基本方程,我们可以推导出许多电磁学的定律和理论。

以下是一些电磁学的基本原理:•库仑定律:描述了两个电荷之间的力和它们之间的相互作用。

电磁力的大小与电荷之间的距离成反比,与它们的电荷量的乘积成正比。

•安培定律:描述了电流通过导线时产生的磁场。

根据安培定律,电流的大小和方向决定了所产生磁场的强度和方向。

•法拉第定律:描述了磁场对电流产生的感应力。

根据法拉第定律,当一个导体在磁场中运动时,磁场会对导体中的电荷产生力,从而产生感应电流。

电磁学的应用电磁学在工业领域中的应用电磁学在工业领域中有着广泛的应用。

以下是一些示例:1.电动机:电动机是将电能转化为机械能的设备,它利用电磁场中的相互作用来产生转矩。

电动机广泛应用于各种机械设备中,如风力发电机、电动汽车等。

2.发电机:发电机是将机械能转化为电能的设备,它利用电磁学原理来产生电流。

发电机广泛应用于电力系统中,为我们提供稳定的电力供应。

3.变压器:变压器是将交流电的电压变换为不同电压的装置,它利用电磁学原理来实现电压的转换。

变压器在电力系统中起到重要的作用,帮助实现电能的传输和分配。

电磁学在通信领域中的应用电磁学在通信领域中起着至关重要的作用。

以下是一些示例:1.电磁波传输:无线电、电视、手机等通信设备都是利用电磁波进行信息传输的。

电磁学原理帮助我们理解电磁波的传播和调制技术,从而实现高效的通信。

2.天线技术:天线是接收和发送无线电波的设备,它利用电磁学原理来实现无线通信。

不同类型的天线可以接收和发射不同频率的电磁波,如Wifi、蓝牙等。

3.电磁兼容性:电磁兼容性是指设备在电磁环境中能够正常工作,而不会相互干扰。

磁场与电场的比较和关系

磁场与电场的比较和关系

磁场与电场的比较和关系自人类对物质与能量的探索以来,磁场和电场一直被广泛研究。

磁场和电场是两种基本的力场,它们在物理世界中扮演着重要角色。

本文将探讨磁场和电场的比较与关系,帮助我们更好地理解它们之间的联系。

一、磁场与电场的定义和性质磁场是指能够对具有磁性物质施加力的区域。

它由磁铁或电流产生,并围绕源产生磁力线。

磁场的强度通过磁感应强度来描述,单位为特斯拉(T)。

电场是指某一空间区域内感受到电荷作用力的区域。

它由电荷或电流产生,并以电场线的形式表示。

电场的强度通过电场强度来衡量,单位为伏特每米(V/m)。

磁场和电场都是矢量场,具有方向和大小。

在磁场中,正电荷和负电荷都受到洛伦兹力的作用,而在电场中也是如此。

磁场和电场的力都是相对静止的电荷或电流产生的。

二、磁场与电场的相似点虽然磁场和电场是不同的力场,但它们也存在一些相似之处。

1. 形成原理相似:磁场的形成离不开磁体或电流,而电场的形成离不开电荷或电流。

无论是磁场还是电场,都需要物质或电荷的存在才能产生。

2. 力的性质相似:磁场和电场都能对电荷产生力的作用。

在磁场中,电荷受到洛伦兹力的作用;在电场中,电荷受到库仑力的作用。

无论是磁场还是电场,它们都是作用于电荷的力场。

3. 数学形式相似:磁场和电场的方程形式相似。

磁场的方程由麦克斯韦方程组中的法拉第电磁感应定律和安培环路定理给出;而电场的方程由库仑定律和高斯定律给出。

这些方程描述了磁场和电场的分布和性质。

三、磁场与电场的区别尽管磁场和电场有相似之处,但它们也存在一些明显的区别。

1. 作用对象不同:磁场主要作用于运动带电粒子,在磁场中,电荷会受到洛伦兹力的作用;而电场作用于任何带电粒子,无论是否运动。

无论电荷是否运动,都会受到电场的作用力。

2. 方向不同:磁场和电场的方向性质不同。

磁场的磁力线是形成闭合环的,形状类似于磁铁的磁力线;而电场的电场线是从正电荷指向负电荷的,或从正电荷呈放射状。

磁场和电场的方向性质决定了它们对电荷施加力的方式。

电场与磁场的力的方向分析

电场与磁场的力的方向分析

电场与磁场的力的方向分析引言:电场与磁场是物理学中的两个重要概念,它们分别与电荷和电流密切相关。

在实际应用中,我们常常需要了解电场和磁场对物体施加的力的方向。

本文将深入探讨这一问题,并通过具体示例来说明。

一、电场的力的方向分析电场是由电荷所产生的一种场,它可以对其他电荷施加力。

根据库仑定律,电荷之间的作用力与它们的电荷量成正比,与它们的距离的平方成反比。

根据这一定律,我们可以推导出电场力的方向。

首先,正电荷会受到电场力的作用,力的方向指向电场的方向。

例如,一个正电荷放置在一个电场中,电场的方向由正电荷指向负电荷,那么电场力将指向正电荷的方向。

相反,负电荷会受到电场力的作用,力的方向则与电场的方向相反。

如图1所示,一个负电荷放置在一个电场中,电场的方向由负电荷指向正电荷,因此电场力将指向负电荷的方向。

这是因为电场力是由电荷所受到的静电力产生的,而静电力遵循库仑定律。

二、磁场的力的方向分析磁场是由电流所产生的一种场,它可以对磁矩产生力矩。

同样地,我们可以通过分析磁场对磁矩的作用来确定磁场力的方向。

在一个磁场中,有一根通有电流的导线,如图2所示。

根据安培定律,通电导线在磁场中受到的力与电流的方向、导线和磁场之间的夹角以及导线的长度有关。

根据安培定律,在垂直于磁场的情况下,电流所受到的力的方向由右手规则决定。

当我们将右手的拇指沿着电流方向指向,四指的方向则是力的方向。

当电流方向与磁场方向垂直时,力的方向垂直于电流和磁场的平面,指向导线的一侧。

反之,当电流方向与磁场方向平行时,力的方向为零,即不受力的作用。

有一个重要的特例需要指出,即当电流方向与磁场方向相同或反向时,导线将受到斥力或吸引力的作用。

这与电流方向和磁场方向的关系有关。

三、实际应用中力的方向分析了解电场和磁场对物体施加力的方向在实际应用中具有重要意义。

例如,在电动机中,电流通过导线产生的磁场与磁场相互作用,产生一个力矩推动电机旋转。

通过分析电流的方向和磁场的方向,我们可以确定电机的转动方向。

磁场与电场的相互作用

磁场与电场的相互作用

磁场与电场的相互作用磁场与电场是两种基本的物理场,它们在自然界和人类生活中都起着重要的作用。

而当它们相互作用时,会引发一系列有趣的现象和应用。

本文将介绍磁场与电场的相互作用原理、相关理论和实际应用。

一、电场与磁场的概念及作用电场是指带电粒子周围的力场,由电荷所产生。

电场的作用是使带电粒子产生电力和受力。

而磁场则是指由电流产生的力场,它是电荷运动产生的结果。

磁场的作用是对带电粒子施加磁力以及改变电流的方向和大小。

二、洛伦兹力与电磁感应当电荷在磁场中运动时,会受到磁力的作用,这就是洛伦兹力。

洛伦兹力的大小与电荷的电量、速度以及磁场的强度和方向有关。

洛伦兹力的作用可以实现电磁感应现象,即磁场通过导线时,导线中会产生感应电流。

三、麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是描述电磁场和电磁波的基本方程。

它由亥姆霍兹方程、安培环路定律、法拉第电磁感应定律以及库仑定律组成。

通过麦克斯韦方程组,我们可以推导出电磁场的传播速度等重要性质,深入理解电磁学的基本原理。

四、电磁辐射与电磁波当电场和磁场随时间变化时,它们会相互耦合并产生电磁辐射。

电磁辐射是一种能量以电磁波的形式传播的现象。

电磁波在广播通信、雷达、无线电、微波炉等领域有着广泛的应用。

通过改变电场和磁场的频率和振幅,我们可以实现对电磁波的调制和传输。

五、实际应用1. 电动机和发电机:电动机和发电机是利用磁场与电场相互作用产生机械能和电能转换的重要设备。

例如,交流电动机通过交变的电磁场作用于铜线产生旋转力,实现了电能转化为机械能。

2. 磁共振成像技术:磁共振成像技术利用磁场和电场的相互作用,通过对人体组织和器官的磁场响应进行检测和分析,可以生成高质量的影像,用于医学诊断和疾病治疗。

3. 电磁波通信:电磁波是无线通信的基础,通过电场和磁场的相互作用,我们可以实现无线电、手机、蓝牙等通信设备的正常工作,实现人与人之间的信息传递。

4. 磁悬浮列车:磁悬浮列车是一种利用磁场与电场相互作用实现悬浮、推进和制动的交通工具。

大学物理论文3000字(精选5篇)

大学物理论文3000字(精选5篇)

⼤学物理论⽂3000字(精选5篇) ⽆论是在学习还是在⼯作中,⼤家都尝试过写论⽂吧,借助论⽂可以达到探讨问题进⾏学术研究的⽬的。

你知道论⽂怎样写才规范吗?下⾯是⼩编收集整理的⼤学物理论⽂3000字(精选5篇),希望能够帮助到⼤家。

⼤学物理论⽂篇1 摘要: 电磁运动是物质的⼜⼀种基本运动形式,电磁相互作⽤是⾃然界已知的四种基本相互作⽤之⼀,也是⼈们认识得较深⼊的⼀种相互作⽤。

在⽇常⽣活和⽣产活动中,在对物质结构的深⼊认识过程中,都要涉及电磁运动。

因此,理解和掌握电磁运动的基本规律,在理论上和实际上都有及其重要的意义,这也就是我们所说的电磁学。

关键词: 电磁学,电磁运动 1.库伦定律 17xx年法国物理学家库伦⽤扭秤实验测定了两个带电球体之间的相互作⽤的电⼒。

库伦在实验的基础上提出了两个点电荷之间的相互作⽤的规律,即库仑定律: 在真空中,两个静⽌的点电荷之间的相互作⽤⼒,其⼤⼩和他们电荷的乘积成正⽐,与他们之间距离的⼆次⽅成反⽐;作⽤的⽅向沿着亮点电荷的连线,同号电荷相斥,异号电荷相吸。

这是电学以数学描述的第⼀步。

此定律⽤到了⽜顿之⼒的观念。

这成为了⽜顿⼒学中⼀种新的⼒。

与驽钝万有引⼒有相同之处。

此定律成了电磁学的基础,如今所有电磁学,第⼀必须学它。

这也是电荷单位的来源。

因此,虽然库伦定律描述电荷静⽌时的状态⼗分精准,单独的库伦定律却不容易,以静电效应为主的复印机,静电除尘、静电喇叭等,发明年代也在1960以后,距库伦定律之发现⼏乎近两百年。

我们现在⽤的电器,绝⼤部份都靠电流,⽽没有电荷(甚⾄接地以免产⽣多余电荷)。

也就是说,正负电仍是抵消,但相互移动。

──河中没⽔,不可能有⽔流;但电线中电荷为零,却仍然可以有电流! 2.安培定律 法国物理学家安培(Andre Marie Ampere, 1775-1836)提出:所有磁性的来源,或许就是电流。

他在18xx年,听到奥斯特实验结果之后,两个星期之内,便开始实验。

电场与磁场电磁力的本质

电场与磁场电磁力的本质

电场与磁场电磁力的本质电场与磁场是物质与能量相互作用的基本概念,在电磁学中占有重要地位。

而电磁力则是电场与磁场相互作用的结果。

本文将探讨电场与磁场的产生及其对电磁力的本质作用。

第一部分:电场的产生与本质电场是由电荷产生的一种物理场。

当两个电荷之间存在电力时,它们之间就会产生一个电场。

电场的本质是由带电粒子所产生的力的传递和作用效果。

根据库仑定律,电场力的大小与电荷的数量和距离成反比。

这意味着电场力的增大会使电荷之间的距离减小,反之亦然。

因此,电场可用来描述电荷之间相互作用的强弱。

第二部分:磁场的产生与本质磁场是由磁体或电流在空间中产生的一种物理场。

当电流通过导线时,周围就会形成一个磁场。

磁场的本质是由电荷的运动产生的力的传递和作用效果。

根据安培定律,磁场力的大小与电流的强度和距离成正比。

这意味着磁场力的增大会使电流之间的距离增大,反之亦然。

因此,磁场可用来描述电流之间相互作用的强弱。

第三部分:电场与磁场的相互关系电场与磁场有一种奇妙的相互作用关系,即电磁感应。

当一个导线中的电流发生变化时,就会产生磁场。

类似地,当磁场发生变化时,也会在周围的导线中产生电流。

这个现象被称为法拉第电磁感应定律。

电磁感应的本质是由磁场和电场相互作用所产生的力的传递和作用效果。

电场和磁场的相互关系在电磁学中发挥着重要的作用,例如电磁感应发电机等应用。

第四部分:电磁力的本质电磁力是电场与磁场相互作用的结果。

根据洛伦兹力定律,电磁力的大小与电荷的电量、速度以及电磁场的强度和方向有关。

电磁力的本质是由电场和磁场所产生的力的传递和作用效果。

它不仅仅影响带电粒子的运动轨迹,还能够改变物质的性质,产生各种电磁现象。

第五部分:电场与磁场的应用电场和磁场的相互作用广泛应用于生活和科学研究中。

电场应用于电脑显示器、电视、光纤通信等技术中,为人们提供便捷的信息传输途径。

而磁场则在发电机、电动机等设备中起到重要作用。

此外,电场和磁场的相互作用还能应用于医学、物理实验和核能技术等领域。

磁场与电场力

磁场与电场力

磁场与电场力磁场与电场力是物理学中重要的力,它们在电磁学和电动力学的研究中起着至关重要的作用。

本文将分析磁场与电场力的特性和应用,并探讨它们对自然界和人类生活的影响。

一、磁场力的特性和应用磁场力是由磁场对带电粒子或其他带磁物体施加的力。

磁场力遵循洛伦兹力定律,该定律描述了由磁场和电场相互作用产生的力。

磁场力的大小与带电粒子的电荷量、电荷的速度、磁场的强度和方向都有关。

人们常常能够观察到磁场力的应用,例如电动机、电磁铁和磁共振成像等。

电动机利用磁场力产生机械运动,将电能转化为机械能。

电磁铁则利用磁场力的吸附作用,将带磁的物体吸附在铁磁体上。

磁共振成像是一种利用磁场和电场力的技术,可以用来观察人体内部结构,并在医学诊断中起到重要的作用。

二、电场力的特性和应用电场力是由电场对带电粒子施加的力。

根据库伦定律,电场力与电荷量、电场的强度以及电荷之间的距离有关。

正电荷和负电荷之间会相互吸引,同类电荷之间则会相互排斥。

电场力在生活和工业中有广泛的应用。

例如,静电喷涂技术利用电场力将带电颗粒喷涂到物体表面,可以实现高效、均匀的喷涂效果。

静电除尘器利用电场力吸附空气中的粉尘颗粒,从而净化空气。

三、磁场力与电场力的区别和联系磁场力和电场力在物理性质上有一些显著的区别。

首先,磁场力只对带电粒子施加力,而电场力对任何带电粒子都有效。

其次,在作用范围上,磁场力的有效距离相对较小,而电场力的作用范围相对较大。

然而,磁场力和电场力也有联系。

它们都是由相互作用的磁场和电场产生的。

此外,磁场力和电场力之间还存在一种相互转换的现象,即洛伦兹力定律中的电动机效应和电磁感应。

四、磁场与电场力的应用磁场力和电场力在现代社会的许多方面都得到了应用。

1.电子设备:电脑、手机、电视等电子设备中的电路板和芯片都利用了电场力和磁场力的原理进行工作。

它们能够传输和处理信息,实现各种功能。

2.能源发电:电场力和磁场力被用于发电厂中的发电机,将机械能转化为电能。

解析电场与磁场的相互作用洛伦兹力

解析电场与磁场的相互作用洛伦兹力

解析电场与磁场的相互作用洛伦兹力电场与磁场是物理学中非常重要的概念,它们在我们的日常生活中扮演了重要的角色。

本文将探讨电场与磁场之间的相互作用洛伦兹力以及其背后的原理。

1.电场的产生与性质电场是由带电粒子周围的电荷引起的。

当一个电荷存在时,它会在周围产生一个电场。

电场的强度与距离电荷的远近有关,远离电荷时电场强度减小,靠近电荷时电场强度增加。

电场对带电粒子施加一个力,这个力称为库仑力。

库仑力的方向始终与电场的方向相反,大小与电荷量成正比。

2.磁场的产生与性质磁场是由带电粒子运动产生的。

当带电粒子运动时,它们的运动形成一个环绕自身的磁场。

磁场可以通过磁力线来表示,磁力线始终是闭合曲线。

磁场对带电粒子施加一个力,这个力称为磁场力。

磁场力的方向始终与磁场线的方向垂直,大小与电荷的速度、磁场强度以及电荷的正负有关。

3.洛伦兹力的概念与表达式当一个带电粒子同时存在电场和磁场时,它将受到洛伦兹力的作用。

洛伦兹力是电场力和磁场力的叠加效应。

洛伦兹力的表达式为F=q(E+v×B)。

其中,F表示洛伦兹力的大小和方向,q为带电粒子的电荷量,E为电场强度,v为带电粒子的速度,B为磁场强度。

4.电场与磁场的相互作用在电场与磁场的相互作用中,洛伦兹力起着重要的作用。

电场力和磁场力对于带电粒子的运动轨迹和速度都产生了影响。

当带电粒子在电场中运动时,电场力会改变其运动的速度和方向。

带电粒子在电场中受到电场力的作用后,将沿着电场的方向加速或减速移动。

当带电粒子在磁场中运动时,磁场力会改变其运动的方向。

带电粒子在磁场中受到磁场力的作用后,将沿着力的方向进行圆周运动。

5.应用实例与意义电场与磁场的相互作用在现实生活和科学研究中有着广泛的应用。

例如,在电力工程中,我们利用电场与磁场相互作用的原理来实现电能的传输。

在医学影像学中,核磁共振成像(MRI)利用电场与磁场的相互作用原理,来观察人体内部的结构和活动。

此外,了解电场和磁场之间的相互作用对于理解电磁波、电磁感应等领域的知识也具有重要的意义。

电动力学中的电场与磁场分布

电动力学中的电场与磁场分布

电动力学中的电场与磁场分布电动力学是物理学中研究电荷与电磁场相互作用的一门学科。

在电动力学中,电场与磁场是两个基本重要的概念,它们的分布和相互作用对于我们理解电磁现象和应用电磁技术起着关键作用。

首先,我们来讨论电场分布。

电场是由电荷所产生的一种物理场,它对其他电荷施加力的作用方式被称为电场力。

在特定点上,电场强度的大小和方向决定了该点上单位正电荷所受到的电场力大小和方向。

根据库仑定律,电场的强度与电荷量成正比,与距离的平方成反比。

因此,在一个电荷点源周围形成的电场就像是由无数个放置在电荷点源上的单位正电荷形成的,并且电场强度按照库仑定律的规律衰减。

电场分布可以用电场线来描述。

电场线是表示电场方向的曲线,其切线方向与该点上的电场矢量方向一致。

电场线的密集程度反映了电场强度的大小,密集的电场线表示电场强度大,而稀疏的电场线表示电场强度小。

当存在多个电荷时,电场线会互相影响,形成复杂的电场分布。

接下来,我们来研究磁场分布。

磁场是由电流所产生的一种物理场,它对其他电荷的运动产生力的作用方式被称为洛伦兹力。

根据安培定律,电流元产生的磁场可以用比奥-萨伐尔定律来计算。

在一般情况下,电流元所产生的磁场既有径向分量又有切向分量,它们的相对大小和方向取决于电流元的几何形状和方向。

磁场分布可以用磁力线来描述。

磁力线是指示磁场方向的曲线,它们形成闭合回路,并且在磁场中任意点上的切线方向都与该点上的磁场矢量方向一致。

磁力线的密集程度反映了磁场强度的大小,密集的磁力线表示磁场强度大,而稀疏的磁力线表示磁场强度小。

当存在多个电流元时,磁力线会互相影响,形成复杂的磁场分布。

电场和磁场之间存在一种重要的关系,即麦克斯韦方程组。

麦克斯韦方程组是描述电磁场的基本方程,其中包括了电场和磁场的分布、变化和相互作用规律。

通过麦克斯韦方程组,我们可以推导出电磁波的存在和传播,进一步揭示了电磁现象的本质。

总结起来,电动力学中的电场与磁场分布是研究电磁相互作用的重要内容。

磁力在电场中的相互作用探究

磁力在电场中的相互作用探究

磁力在电场中的相互作用探究引言:在物理学中,磁力和电场是两个基本的力场。

尽管它们可以相互独立地存在,但在某些特定情况下,磁力和电场可以相互作用。

本文将对磁力在电场中的相互作用进行探究,并讨论它们之间的关系以及相关的实验结果。

一、磁力和电场的基本概念1.1 磁力磁力是由磁场对带电粒子或磁性物质产生的力。

根据洛伦兹力定律,当一个带电粒子在磁场中运动时,它将受到垂直于其速度方向和磁场方向的力。

磁力的方向和大小取决于带电粒子的电荷、速度以及磁场的强度和方向。

1.2 电场电场是由电荷对周围空间产生的力场。

当一个带电粒子存在于电场中时,它将受到电场力的作用。

电场力的方向和大小取决于带电粒子的电荷和电场的强度以及方向。

根据库仑定律,电场力与电荷的乘积成正比,与距离的平方成反比。

二、磁力和电场的相互作用在某些情况下,磁力和电场可以相互作用,并产生一些有趣的现象。

下面将探讨两种常见的相互作用现象。

2.1 洛伦兹力和磁场对带电粒子的影响当一个带电粒子同时存在于电场和磁场中时,洛伦兹力将同时对其产生作用。

根据洛伦兹力的公式,该力与电荷、速度和磁场的相互关系有关。

如果粒子的速度与磁场的方向垂直,那么洛伦兹力将使粒子偏转成一个圆形轨道。

实验研究显示,洛伦兹力会导致带电颗粒的轨道发生弯曲,并且不会改变颗粒的动能。

这种现象广泛应用于磁谱仪和粒子加速器中,用于对带电粒子进行轨迹探测和能量测量。

2.2 磁场对电流产生的影响当电流通过导线时,它会在周围产生磁场。

这个磁场可以相互作用,产生一个力对导线产生作用。

这种力被称为洛伦兹力。

洛伦兹力的大小和方向取决于电流、导线长度和磁场的强度和方向。

根据右手定则,当通过导线的电流方向与磁场方向垂直时,洛伦兹力将使导线发生扭曲。

这种现象被广泛应用于电动机和电磁铁等设备中。

通过控制电流和磁场的方向和强度,可以实现对设备运动和力的精确控制。

三、实验现象和结果为了更好地理解磁力在电场中的相互作用,科学家们进行了一系列实验并取得了一些有趣的结果。

电磁学的原理及其应用论文

电磁学的原理及其应用论文

电磁学的原理及其应用论文1. 引言电磁学是物理学的重要分支之一,研究电荷和电流的相互作用以及与之相关的现象和应用。

本文旨在介绍电磁学的基本原理,并探讨其在实际生活中的应用。

2. 电磁学的基本原理•电磁场理论:电磁学认为存在电场和磁场,电场由带电粒子产生,磁场由电流或磁极产生。

电荷周围的电场可用电场强度表示,而电流产生的磁场可由磁感应强度表示。

•麦克斯韦方程组:麦克斯韦方程组是描述电磁场演化规律的定律,包括高斯定律、法拉第电磁感应定律、安培环路定律和麦克斯韦-安培定律。

•电磁波:根据麦克斯韦方程组推导,电场和磁场的扰动可以形成传播的电磁波,包括光波、微波、无线电波等。

这些波动在空间中传播,具有电磁性质。

•电磁辐射:电磁辐射是电流的加速运动导致的能量传播,如可见光和射线。

辐射的频率范围广泛,可用于通信、医学成像、材料检测等领域。

3. 电磁学的应用电磁学在科学、技术和工程中有着广泛的应用,以下列举了几个典型的应用领域:3.1. 通信技术•电磁波传播:无线通信依赖于电磁波的传播,如无线电波、微波、红外线和可见光等。

这些波动可以传输信息,并被用于无线电、卫星通信、广播和电视等领域。

•电磁波谱利用:不同频率的电磁波谱用于不同的通信需求。

例如,无线电波用于长距离通信,而可见光波用于光纤通信等。

3.2. 电力工程•电磁感应:根据法拉第电磁感应定律,通过变化的磁场产生的感应电流可以用于发电。

这种原理被应用于发电厂和发电机。

•电场与电势:电场存在于电荷周围,具有电势能。

电场与电势的研究在电力工程中起着重要作用,例如电势差用于电路中电荷流动的驱动力。

3.3. 医学技术•医学成像:磁共振成像(MRI)和计算机断层扫描(CT)等医学成像技术利用电磁场与物质间的相互作用,以获取人体结构的详细图像。

这些技术在临床诊断和医学研究中发挥着重要的作用。

•生物电磁学:电磁学的原理也应用于研究生物体内部的电活动,如心电图和脑电图。

3.4. 材料科学•电磁波谱分析:电磁波谱广泛应用于材料科学,例如红外光谱、拉曼光谱和X射线衍射等技术可用于分析材料化学成分和结构。

粒子在电磁场中的受力分析

粒子在电磁场中的受力分析

粒子在电磁场中的受力分析在物理学中,粒子在电磁场中的受力分析是一个重要的研究方向。

电磁场是由电荷产生的,它包括电场和磁场。

粒子在电磁场中受到的力是由电场力和磁场力所组成的。

在本文中,我们将从电场力和磁场力两个方面来探讨粒子在电磁场中的受力情况。

首先,让我们来看一下电场力对粒子的作用。

电场是由电荷产生的,它的作用是使电荷受到电场力。

电场力的方向与电场强度和电荷的正负有关。

如果电荷是正电荷,它将受到电场力的方向与电场强度方向相同;如果电荷是负电荷,它将受到电场力的方向与电场强度方向相反。

电场力的大小与电场强度和电荷量的乘积成正比。

当粒子在电磁场中受到电场力时,它将沿着电场力的方向受力运动。

如果电场力与粒子运动的方向相同,那么它将加速粒子的运动;如果电场力与粒子运动的方向相反,那么它将减速粒子的运动。

电场力的作用使粒子的运动轨迹发生改变,从而影响粒子在电磁场中的运动状态。

接下来,我们来讨论磁场力对粒子的作用。

磁场是由电流产生的,它的作用是使带电粒子受到磁场力。

磁场力的方向与磁场强度、带电粒子的速度和电荷量的乘积有关。

当带电粒子的速度垂直于磁场方向时,它将受到磁场力的作用。

磁场力的大小与速度、磁场强度和电荷量的乘积成正比。

磁场力对粒子的作用主要表现在两个方面。

首先,当磁场力作用于粒子时,它会改变粒子的运动方向。

磁场力的方向垂直于粒子的速度和磁场方向,使粒子偏离原来的直线运动轨迹,而沿着一个曲线运动。

其次,磁场力对粒子的速度也产生影响。

磁场力垂直于速度方向,使粒子的速度发生改变,从而影响粒子在电磁场中的运动状态。

综上所述,粒子在电磁场中的受力分析主要涉及电场力和磁场力两个方面。

电场力的作用使粒子的运动方向受到改变,而磁场力的作用使粒子的运动轨迹发生偏离,并影响粒子的速度。

这些力的作用使粒子在电磁场中呈现出多样的运动状态,为我们研究和理解电磁场的性质和粒子的行为提供了重要的实验基础。

通过深入研究粒子在电磁场中的受力分析,我们可以进一步揭示自然界中的普遍规律,并为未来的科学研究和技术应用提供有益的启示。

电场与磁场的相互作用洛伦兹力的解析

电场与磁场的相互作用洛伦兹力的解析

电场与磁场的相互作用洛伦兹力的解析电场与磁场的相互作用洛伦兹力的解析在物理学中,电场和磁场是两个基本的物理概念。

它们不仅在自然界中普遍存在,而且相互作用起着重要的作用。

其中,洛伦兹力是描述电场与磁场相互作用的力的解析。

1. 电场和磁场的基本概念电场是指由电荷引起的空间中的力场,对于一个带电粒子来说,电场会产生力的作用。

在电场中,电荷或电荷分布会产生电场,而带电粒子受到电场力的作用。

对电场的描述可以使用电场强度来表示,它的单位是牛顿/库仑(N/C)。

磁场是由运动电荷引起的力场,磁场中存在磁感应强度,它的单位是特斯拉(T)。

磁场中的磁感应强度会对运动的带电粒子施加磁场力的作用。

磁场力的方向与带电粒子的运动方向和磁场方向有关。

2. 洛伦兹力的定义与表达式洛伦兹力是描述电场与磁场相互作用时,带电粒子所受的力。

它由荷兰物理学家洛伦兹首次提出,并用来解释电磁现象。

洛伦兹力的表达式为:F = q(E + v × B)其中,F代表洛伦兹力,q代表电荷量,E代表电场强度,v代表带电粒子的速度,B代表磁感应强度。

这个表达式说明了洛伦兹力的方向和大小。

当带电粒子在电场和磁场的共同作用下运动时,洛伦兹力会对其进行作用,其方向垂直于速度和磁感应强度之间的夹角。

当速度和磁感应强度平行时,洛伦兹力为零,带电粒子将不受力的作用。

3. 洛伦兹力的应用洛伦兹力的应用十分广泛,以下列举其中几个例子:- 洛伦兹力对带电粒子的轨迹影响:当带电粒子在电场和磁场的作用下运动时,洛伦兹力会使其轨迹发生偏转。

这种现象在粒子加速器和磁感应炉等装置中得到广泛应用。

- 洛伦兹力对电磁感应的影响:根据洛伦兹力的定义,当通过导线的电流受到磁场力作用时,会在导线两端产生电位差,从而产生电动势,这就是电磁感应现象的基础。

- 洛伦兹力对磁悬浮的应用:磁悬浮列车正是利用洛伦兹力的原理实现的。

通过在轨道上放置一定的磁场,使列车和轨道上的导线产生互斥的磁场,从而使列车浮起来减小摩擦和阻力,实现高速运输。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

磁场力与电场力
南昌二中昌北分校 卢卫兰
一、洛伦兹力与安培力
磁场力从微观上说是洛伦兹力,即磁场对运动电荷的作用力;从宏观上说是安培力。

即磁场对电流的作用力。

导线中的电流是由电荷的定向移动形成的,由此可见,安培力产生的原因本质上是磁场对导线中运动电荷的作用力。

这样就不难理解洛伦兹力和安培力的关系是:安培力是洛伦兹力的宏观表现,或者说安培力是磁场对导线中运动电荷作用力(即洛伦兹力)的合力,洛伦兹力是安培力的微观本质。

1.洛伦兹力公式的推导
设导体中每个自由电荷所带电荷量为+q ,
匀速运动的速度大小为V ,匀强磁场的磁 感应强度大小为B ,导体的长度为l ,如图所示,
在Δt 时间内有n 个自由电荷通过导体 某一横截面,则导体中的电流强度t nq I ∆=。

由安培力大小公式θθ(sin BIL F A =是B 与I 的夹角)和 t l V ∆=
有:θθsin sin nBqv l t
nq B F A =∆= ∴=nf F A 洛伦兹力大小为θθ(sin Bqv f =是B 与V 间的夹角)
安培力θsin BIL F A =当B ⊥时 BIL F =max 因为B ⊥I ⇒B ⊥V 当B//I 时0min =F B//I ⇒B//V
洛伦兹力 θsin Bqv f = 当B ⊥V 时 Bqv f =max 是一致的
当B//V 时 0min =f
当然:也可由θθsin sin BIL F Bqv f A =⇒=
这充分体现了安培力与洛伦兹力大小之间的关系
2.方向,由于安培力是洛伦兹力的合力,所以安培力与洛伦兹力的方向都满足左手定则。

且有V f I F B
f B F A A ⊥⇒⊥⊥⇒⊥
A F 总是垂直于
B 和I 所决定的平面(B 与 I 不一定垂直)
f 总是垂直于B 和V 所决定的平面(B 与 V 不一定垂直)
I
3.作用效果
安培力的作用对象是导体,所以安培力对导体可以做功,也可以不做功。

洛伦兹力的作用对象是运动电荷。

且总有V f ⊥,所以洛伦兹力对运动电荷不做功,只改变运动电荷的速度方向,不改变电荷速度大小。

但是,应该注意的是,当一个电荷同时参与两个运动(分运动)时,情况有所不同。

如下图中所示,一个+q (重力不计),随导体向右平动(宏观运动)速度大小为1V 时,由左手定则可知:+q 会受到竖直向上的洛伦兹力)(111V f f ⊥作用,+q 会在1f 作用下沿竖直向上方向产生运动(微观),设速度大小为2V ,由左手定则可知:电荷会受到水平向左洛伦兹力)(222V f f ⊥作用。

111,f V f ⊥ 在水平方向对电荷不做功,但1f 与2V 同向,1f 在竖直方向对电荷做正功:
01>f W 222,f V f ⊥ 在竖直方向对电荷不做功,但2f 与1V 反向,2f 在水平方向对电荷做负功:,02<f W 且有021=+f f W W 即1f 与2f 的合力f 跟1V 与2V 的合速度V 一定是
垂直的,即V f ⊥ 则有0=f W
由上述分析可见:当电荷同时参与了两个运动(分运动)时,电荷必然会受到两个洛伦兹力(分力)作用,这两个洛伦兹力对电荷是要做功的,但这两个洛伦兹力的合力对电荷是不做功的。

二: 洛伦兹力与电场力
洛伦兹力和电场力都与电荷有关,但它们之间的区别是非常明显的
1.产生条件不同:洛伦兹力产生的条件是①运动电荷(电荷相对磁场)运动,②运动方向与磁场方向不平行。

而电场力各种情况下都能产生。

2.大小公式不同:洛伦兹力θsin BqV f = 洛伦兹力的大小跟电荷运动的速度有关,而电场力Eq F =,电场力的大小跟电荷运动速度大小无关。

3.方向不同: 洛伦兹力的方向总是垂直于速度方向和磁场方向所决定的平面,电场力的方向与电场方向相同(正电荷)或相反(负电荷)
4.作用效果不同,洛伦兹力只改变速度方向,不改变速度大小,对运动电荷不做功,而电场力可改变速度的大小和方向,对运动电荷可以做功。

V 1
1
f 2 (合) f (
三洛伦兹力与动生电动势
在电磁感应现象中,动生电动势是由于导体切割磁感线,依靠洛伦兹力的作用而产生的感应电动势。

动生电动势大小公式(即所谓切割公式BlV E =)可根据法拉第电磁感应定律进行推导出
如图所示,是一根长为l 的金属棒,在匀强磁场(磁感应强度为B )中,设平行导轨以速度V 运动。

当电键s 断开时,由于导体ab 以速度V 运动,导体内部的自由电子也具有一个宏观的定向速度V ,由左手定则可知,自由电子在磁场中会受到方向竖直向下的洛伦兹力Bev f =的作用,这样,电子将向导体的b 端运动,使b 端积累多余的电子,而a 端则因失去电子而积累等量的正电荷,从而使导体ab 内形成方向竖直向下的匀强电场,当这个电场对电子的电场力F 与电子所受的洛伦兹力f 大小相等时,即f F =时达到平衡,此时,匀强电场的场强BV E BV e
BeV e f e F E =∴====
电动势是电源内部“非静电力”做功的结果,这个“非静电力”就是电子所受的竖直向下的洛伦兹力(不是电子所受洛伦兹力的合力),正是这个洛伦兹力把自由电子从a 端“搬运”到了b 端而做功。

因为电路断开时,路端电压等于电动势。

即,E U ab =所以,导体ab 由于切割磁感线而产
生的电动势ab U E = 而 ∴
===∴=l BV El U E El
U ab ab )(
动生电动势BlV E =
这样推导的好处是强化了电动势意义和洛伦兹力的作用效果的理解,不足的是淡化了法拉第电磁感应定律的理解和应用。

b。

相关文档
最新文档