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【接上一贴】简单电磁现象的微观解释

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前面吧友让我再开一贴讲这个 我就再来水一贴
楼主水平有限 只能讲到中学阶段过 所以各位大神勿喷
上一贴传送门http://tieba.baidu.com/p/3501059013?pid=62415841950&cid=64648996278#64648996278


IP属地:浙江1楼2015-02-21 16:00回复
    先来介绍下基本的物理量
    洛伦茨力:运动电荷在磁场中所受到的力称为洛伦兹力,即磁场对运动电荷的作用力。洛伦兹力的公式为F=QvB(注意B和v为向量 这里是向量叉乘)
    安培力:安培力是通电导线在磁场中受到的作用力F=BILsinα (这里也是向量叉乘)
    下面我们会从洛伦茨力这个基本性质解释出 感应电动势及其他性质


    IP属地:浙江2楼2015-02-21 16:06
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      2025-07-25 14:12:23
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      因为在亲戚家拜年所以要晚点更 sorry


      IP属地:浙江7楼2015-02-21 17:24
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        今天先不更了抱歉


        IP属地:浙江来自手机贴吧12楼2015-02-22 00:09
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          你们插楼查的凶啊
          正式开更
          安培力 初中的时候学过在通电指导线在磁场会受到力的作用 这是因为运动的电荷在磁场中会受到洛伦茨力的作用
          安培力的公式为F=BILsinα 现在进行推导 (为了方便说明这里一律用正电荷 磁场均定义为垂直于导线)
          因为磁场垂直于导线所以 F=BIL 导线静止时根据左手定则电荷受到向上的力 F=BVQ 导线中每个电荷受力都是如此 那么F安=nBVQ
          即安培力为这一段导线所有电荷受力的合力 根据电流的定义式 得F安=BIL
          当导线运动时
          设导线运动速率为v1 电子在此时的运动速率为v2 那么其合速度为v3 根据洛伦茨力垂直于电荷运动方向的性质可得 有两个相等的角a 其电荷受到向上的力为Fcosa
          而cosa=v2\v3 F=BQV3 那么结合式子得到 电荷受到向上的力 =BQV2 v2即为电荷平行于导体的速度 那么同理可得 安培力=BIL


          IP属地:浙江15楼2015-02-22 12:18
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            非纯电阻电路
            中学阶段我们知道在非纯电阻电路中欧姆定律是不适用的 下面我们以电动机为例做出本质的微观解释
            先从公式角度解释 UIt=I2Rt+其他能 变换后得到U\R=I+(其他能\tIR)
            那么本质是怎么回事呢 仍然以这张图为例 发动机转动实际上就是受到安培力 因为受力为非共点力所以转动 他在转动的某一时刻就有上图的情况 其洛伦茨力有一个与电荷运动方向相反的分力 也就是说此时抗衡电流场力的 并非只有电阻 还有这个分力 这个分力产生了反向的电动势
            这种情况虽然只适用于电动机但所有非纯电阻的电路中都有类似的力来产生反电势 比如电解池(不过我不是很懂 还希望有学物化的大神解答)


            IP属地:浙江16楼2015-02-22 12:28
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              本帖的讲解可能要用到圆周运动 和一些简单的微分知识 我不会再讲 不懂的吧友请自行滚百


              IP属地:浙江17楼2015-02-22 12:30
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                最近实在有些忙 进度要拖一拖了 抱歉


                IP属地:浙江来自手机贴吧20楼2015-02-22 23:32
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                  2025-07-25 14:06:23
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                  要考试了! 所以先拖一拖了。 这个学期要高考啊。 所以基本不会常更,一个月尽可能更一两帖吧! 抱歉了


                  IP属地:浙江来自手机贴吧25楼2015-03-01 22:40
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                    元宵节快乐啊


                    IP属地:浙江来自手机贴吧29楼2015-03-05 22:43
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                      考试要考完了 晚上小更一帖


                      IP属地:浙江来自手机贴吧31楼2015-03-10 11:47
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                        有效长度
                        对于一些不规则的导线在磁场中的受力 我们可以使用其有效长度实线是导线 虚线是有效长度 导线受到的合力即为有效长度所受合力
                        下面给出证明
                        这样一根导线可以进行无限微分而导线的合力 就是经过微分后的电流元所受力之和
                        我们可以将这一段电流元分解电流元所受力 可以看成被分解的导体受力的合力 (实际上BIL中的L就是向量)
                        那么我们对导线可以进行分解 我们把导线分成水平和竖直 因为导线从起点绕上去最终都是回到有效长度末端 那么可知竖直方向上的合向量为0 同理可得水平向量之和即为有效长度
                        也就说任意导线的矢量和都为其有效长度 所以导线可以用有效长度进行受力分析


                        IP属地:浙江32楼2015-03-10 21:54
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                          大家插楼不要插太凶 有想法尽量楼中楼回复


                          IP属地:浙江来自手机贴吧33楼2015-03-11 22:19
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                            安培力的做功现象
                            首先洛伦茨力是永远垂直于电荷 所以它是永不做功的
                            但是安培力对导线是有做功效应的


                            IP属地:浙江35楼2015-03-14 21:42
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                              2025-07-25 14:00:23
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                              那么我们对安培力做功进行解释首先通电导线静止时 电荷受到了向上的洛伦茨力于是电荷运动方向开始改变(v是不变的)于是导线向上运动F为洛伦茨力 洛伦茨力的向上分力即为安培力 而水平的分力则产生反电动势 于是造成竖直方向的速度增大 而水平方向的速度减小 实际上的效应就是改变速度方向 但在宏观上看来导线加速了 所以安培力做功了 但电荷的速度是不变的


                              IP属地:浙江通过百度相册上传36楼2015-03-14 21:49
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