安培力做功的条件

安培力做功的条件,第1张

其他答案

1安培力始终与v方向垂直,即安培力不做功 或者说是做功为0

2磁场能是磁场本身即具有能量。根据能量守恒定律,创造出一个区域的磁场(比如给长直螺线管通电,内部即产生近似均匀的磁场)总要消耗外界的一定形式的能量,根据电动力学原理,我们可以计算出创造出一个区域的磁场具体要消耗多少功,于是认为这磁场本身携带了这么多能量

与磁场有关的应该是安培力和洛伦兹力。

关于洛伦兹力做功与否,按照功的微积分形式定义,dW=FdS=F·v·dt(其中F、S和V都是矢量)而洛伦兹力的定义式是F=qvB方向与V垂直,就是说F与V时刻是垂直的,那么其数量积也是0。就是说洛伦兹力任何时候都不可能做功。

安培力是洛伦兹力的一个分力想象一下在导线里有无数自由电子,通电后他们开始定向移动。这时,他们会受到洛伦兹力的作用,沿垂直速度方向产生一个加速度,那么每个电子都具有相同的加速度,宏观上便表现为产生了一个安培力,方向垂直于电流方向(即电子初始时刻的速度方向)。具有加速度后,若此时导线在此加速度的作用下开始移动,则电子对地的速度不再是电流方向,而是在垂直于电流方向有一个分量,那么洛伦兹力也改变方向,与现在的对地速度垂直。但是此时安培力的方向没有改变,仍然垂直于电流方向。将洛伦兹力沿安培力方向做正交分解,于是此时安培力作为洛伦兹力的一个分力做正功,洛伦兹力的另一个分力做正功。他们的合力并不做功。

当然不是。

安培力的实质是形成电流的定向移动的电荷所受洛伦兹力的合力。磁场对运动电荷有力的作用,这是从实验中得到的结论。同样,当电荷的运动方向与磁场平行时不受洛伦兹力作用,也是从实验观察中得知。

当电流方向与磁场平行时,电荷的定向移动方向也与磁场方向平行,所受洛伦兹力为零,其合力安培力也为零。

洛伦兹力不做功是因为力的方向与粒子的运动方向垂直,根据功的公式W=FScosθ,θ=90°时,W=0。而安培力是与导线中的电流方向垂直,与导线的运动方向并不一定垂直,一般遇到的情况大多是在同一直线上的,所以安培力做功不为零。

做功是能量由一种形式转化为另一种的形式的过程。

1、基本公式:W=FS;

2、重力做功G=mgH;

3、摩擦力做功:W=NfS。

4、求有用功:w有=gh;

5、求总功:w总=fs;

6、求机械效率:η=w有/w总=gh/fs=gh/f(nh)=g/nf。

7、功=力距离,即W=Fs功率=功/时间,即P=w/t。

物理意义

物体受外力作用,但静止不动。

例如一个人提着一桶水站着不动,或者用力推一辆静止的汽车但没有推动,由于这桶水或汽车的位移S=0,根据W=FS cosα,这人所做的功W=0,尽管这个人费了很大力气,却没有做功,这点可从功的物理意义来理解。

因为功是用来描写力F对物体作用的空间累积效应的,由于在力F作用的前后物体的运动状态没有发生相应的变化或者说物体的能量形式没有发生相应的转化,那桶水或者那辆汽车仍旧在原地,力F对那桶水或者那辆汽车的作用效果为零,即力F对那桶水或者那辆汽车没有做功,W=0。

这点要与人们通常说的"做工"或"工作"区分开来:物理上的"功",仅用于描写力对物体的空间累积效应,是物体运动状态变化的一种量度,比"做工"或"工作"的含义要狭窄得多。

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