安培力问题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/13 10:13:53
将折线型导线垂直于磁感线方向放入匀强磁场中,为什么其整体受力就是个折线段受力的矢量和?(不是共点力呀)????!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
其实我是想说:将电流微分成dIL,那么每个电流元受力是不同的,这些力又不是作用在同一个电流元上的,那么为什么这些力可以叠加?

电流元受到的安培力的积分可得。
讲起来极为简单,就算起来可难了。
因为每个电流元受到的力的矢量性,有叠加,有抵消,矢量积分中,得出的是“净力”.

净力 = Net force = Resultant force

积分本来就是叠加,是无数个无穷小的大家,最后变成了一个有限大小的数。有时也会是无穷大。

矢量的相加也是叠加,只不过,通常矢量的叠加不一定是无穷小的矢量叠加(无限短),但是涉及到力、力矩、电场强度、磁场强度等等有方向的物理量时,只要能在这些量的起源上,能够找到微量元(如引力元、电荷元、电流元)与它们产生的场的关系,就可以化为矢量积分。例如高中物理中长直导线周围的磁场分布就是积分积出来的。矢量的微积分叫做《场论》(Theory of Field),一般大学生是不学的,即使学,也是蜻蜓点水,学一点点皮毛。通常是为特殊专业的研究生开的课。

补充:
1、如果是离散不连续的情况下,电流元受到的安培力,确实是不能相加的;
2、如果每个电流元是一个刚体的一小部分,根据牛顿第二定律,每个电流元受到的力的叠加∑Fi就是系统受到的合外力(安培力是磁场给与载流导线的外力)。这种矢量叠加运算是符合牛顿定律的,应该也必须相加。

楼主能够考虑到这个问题,说明了楼主已经不是一般学生的读书方法了。一般的学生决不会考虑这样的问题,想都不想,老师说加起来,他们就加起来。

物理物理,研究的是,万物之理,物穷其理,物尽其理,格物致理,要的是一个“理”,要得就是这种“想”,加油!

对电流元的受力进行积分,空间二维(x,y)最后平行方向积分相抵消
仅剩垂直投影的积分
积分是从微观分析得出宏观结论,微观分析中可以进行矢量叠加(当然很多是不能直接叠加的,因为都是变化的)或积分过程种再进行相消等数学处理,最后再矢量叠加