安培力和洛伦兹力的区别

安培力和洛伦兹力的区别

安培力和洛伦兹力是电磁学中两个重要的概念，它们分别描述了磁场与电流、磁场与电荷之间的相互作用。本文将详细介绍安培力和洛伦兹力的区别，帮助读者更好地理解这两个概念。

安培力和洛伦兹力的区别

1. 定义不同

• 安培力：磁场与电流之间的相互作用。
• 洛仑兹力：磁场与电荷的相互作用。

2. 力的对象不同

• 安培力是磁场对通电导体所产生的力。
• 洛伦兹力是磁场对运动电荷产生的力。

3. 发现者不同

• 安培力由法国物理学家A·安培首先通过实验确定。
• 洛伦兹力是荷兰物理学家H·A·洛伦兹于1895年建立经典电子论时作为基本假定而提出的，后被大量实验结果所证实，因此得名。

4. 在磁场中的做功不同

• 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。
• 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。

如何判断安培力的方向

安培力的方向由左手定则判定。安培力方向的判定方法是：伸开左手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。

安培力分析

磁场对电流的作用力通常称为安培力，为纪念法国物理学家安培研究磁场对电流的作用力的杰出的贡献。

对于任意形状的电流受非匀强磁场的作用力，可把电流分解为许多段电流元IΔL，每段电流元处的磁场B可看成匀强磁场，受的安培力为ΔF=IΔL·Bsinα，把这许多安培力矢量相加就是整个电流受的力。

应该注意，当电流方向与磁场方向相同或相反时，即α=0或π时，电流不受磁场力作用。当电流方向与磁场方向垂直时，电流受的安培力最大为F=BIL。B是磁感应强度，I是电流强度，L是导线垂直于磁感线的长度。

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。