词条 | 电磁力 |
释义 | diɑncili 电磁力(卷名:电工) electromagnetic force 电荷、电流在电磁场中所受力的总称。也有称静止电荷在电场中所受力为静电力,而称载流导体在磁场中所受力为电磁力。电工中所关注的电介质在电磁场中受到的电磁有质动力也是电磁力。 库仑定律和安培实验表明:电荷在电场中受到库仑力;电流在磁场中受到安培力。电荷量为q的点电荷在电场强度为E的电场中受到的作用力即库仑力是 Fe=qE (1)电流元Idl在磁通密度为B的磁场中受到的磁力即安培力由安培分式表示 dF=Idl×B (2) 一个载电流的导体回路l所受的力便可由上式沿回路l的积分得到 ![]() F=qv×B (4)运动电荷所受洛伦兹力的方向总是与运动速度垂直,所以洛伦兹力对运动电荷所做的功恒为零。当电场、磁场同时存在时,运动电荷受到的洛伦兹力即为 F=q(E+v×B) (5)当电荷以体密度ρ分布时, 电磁力的体密度即为 f=ρ(E+v×B) (6)由式(5)或式(6)所表示的洛伦兹力的公式和麦克斯韦方程组是经典电动力学的基础。 电介质在电场中因极化出现束缚电荷而受到电场力;磁介质在磁场中因磁化出现分子电流而受到磁力。这些力又称介质力(本质上也都是洛伦兹力)。其中一部分为介质本身所承受的为内应力;另一部分为材料总体上净余的力,称为电磁有质动力。电工中所关注的是有质动力。在电机中通常起主要作用的力是磁场作用在铁质电枢上的有质动力,而不是载电流的导体上受的力。因为导体常置于槽内,槽中的磁通密度很小,载流导体受力很小。电枢上受的有质动力可以运用虚位移方法由外源供能、场能、机械功的平衡式导出。在静电场中,假定不存在电滞那样的现象,则一带电体受到的电场力在广义坐标g方向的分量fg与静电场的能量We,有以下关系 ![]() ![]() 对于磁场中的载流回路所受的力,有与式(7)、(8)相似的公式。假定不存在磁滞那样的现象,载流回路所受的力在广义坐标g方向的分量可表示为 ![]() ![]() 在现今工程技术能够实现的条件下,可以产生强磁场和大电流,从而获得强大的磁力,但却难以获得大量的静电荷和强电场以产生强大的静电力。几乎所有的电动机都是靠磁力驱动的。而一些静电仪器、电子管器件、静电除尘装置等,则是以静电力来实现其功能的。 |
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