沈陽
電磁現(xiàn)象中,如果安培力做了功,則閉合電路(或通電導體)與磁場之間一定發(fā)生了相對運動,使電能與機械能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,這就是說,安培力做功與電能及機械能的轉(zhuǎn)化有對應的關系.
一、安培力做功的實質(zhì)
大家都知道,導體在磁場中受到的安培力,實際上是導體內(nèi)各定向運動電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn),因此安培力對運動導體做的功也就與洛倫茲力對電荷的作用有關.安培力對導體做功(正功或負功)的過程,也就是導體內(nèi)定向移動的自由電荷受到的洛倫茲力參與能量轉(zhuǎn)化的過程,這時導體內(nèi)的自由電荷所受的洛倫茲力一定與導體不垂直(但始終與電荷運動速度垂直),且安培力所做的功就等于導體內(nèi)所有定向移動電荷受到的洛倫茲力在垂直導體方向上的分力所做功的總和.
二、安培力做功時的能量轉(zhuǎn)化規(guī)律
安培力做功時,導體內(nèi)運動電荷所受的洛倫茲力參與了能量轉(zhuǎn)化.洛倫茲力在平行導體方向上的分力1驅(qū)動(或阻礙)電荷的定向移動,垂直導體的另一分力的宏觀效果則阻礙(或驅(qū)動)整個導體運動.所以安培力做功的過程,實質(zhì)上是電能與機械能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化的過程,安培力對導體做正功,電能轉(zhuǎn)化為機械能;安培力對導體做負功,機械能轉(zhuǎn)化為電能.并且電能的變化量總等于安培力所做的功.