怎么从微观上理解安培力做负功时转化为焦耳热,以及做正功时转化为动能和摩擦力做功?做正功没有焦耳热?

怎么从微观上理解安培力做负功时转化为焦耳热,以及做正功时转化为动能和摩擦力做功?做正功没有焦耳热?,第1张

首先,做正功也有焦耳热,很明显的过程生活到处都是,比如你的手机会发热,电机发热等等,只不过中学物理习惯忽略做正功发热,后期你学习到效率的时候,损耗掉的就是基本上就都是正功焦耳热。

其次你想知道焦耳热微观原理,恰好我觉得可以解释,无论是安培力做正功还是负功,无论是电生磁还是电磁感应其共同点在于产生电流了,那么电流的微观是什么呢?答对了,是电子转移,那电子转移为什么会发热呢?这个机制就有些复杂了,不过我们同样可以试着去理解它,电子转移同样会跟微观粒子进行摩擦,如果是在铜里面,对电子那就相当于康庄大道,摩擦力小很多,如果是在铁里面,那阻力可能就大一点,但是电子还是可以挤进去,如果是在橡胶里面,那电子完全绝望,根本挤都挤不进去。

所以在铜里面摩擦力小,一路上电子自然发热就小,焦耳热就少,铁里面相对电子摩擦力大发热就多,焦耳热就多,橡胶里面电子根本进不去,就别提什么焦耳热了。

你看,我连电阻的微观解释都告你了呢,所以你的财富值是不是那个。。分我点。。

导体棒切割磁感线时,安培力(本质是洛伦兹力)使导体棒中的自由电荷发生定向移动,使导体棒两端产生电势差(电动势),电势差的存在使电荷具有电势能,也就是电能。

这样安培力做负功把机械能转化为电能。电荷定向移动时形成电流,电流在磁场中受到安培力作用,安培力做负功。

安培力做功,我们要结合安培力的微观解释来解释:

安培力不是磁场力那么简单的作用力,它是磁场力和导体内的其他作用力的合力。这里的其他里去包括电场力以及非d性散射相互作用力。

这些力是要对电子以及原子实做功的,这就导致磁场切割磁感线运动的通电导体注定要做变速运动(除非有外力抵消安培力)。我们由此可以得出,安培力做功不是在消耗磁场能,而是在消耗导体的电能并把电能变成了导体的动能。

导体在切割磁力线时,导体并不产生力,而是在导体两端产生电压。应该是通电导体在磁场中为何受到力的作用。不知道您所问的是不是这个问题?通电导体中的电流可看着是一定数量定向移动的电荷,而磁场对运动的电荷具有力(洛伦兹力)的作用,所以安培力(磁场对载流导体的力)实质就是这断导体内磁场对电子的洛伦兹力的总和。这里导出了安培力的微观机制:载流导体受安培力作用根源是作用与电子的洛伦兹力。


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