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安培力的功

作者:佚名    文章來源:本站原創    點擊數:    更新時間:2018-10-07
載流導線或線圈在外磁場中受到安培力和磁力矩的作用下發生平移和轉動,安培力就要做功。

(1) 安培力對運動載流導線做的功

    長為l的載流直導線ab與兩平行金屬導軌構成閉合回路,回路中的電流I保持恒定。垂直于回路平面的勻強磁場在ab上產生一方向向右的安培力,大小為

安培力對運動載流導線做的功 

 

當從初始位置向右移動dx時,安培力做功

                   

(2) 磁力矩對載流線圈做的功

    線圈在均勻磁場中受到磁力矩作用,大小為(14.6.8)式。當線圈轉動dj角度時,因磁力矩做正功時將使j減小,所以磁力矩做功

                                         

          

(3) 安培力的功的應用

     現在已提出了很多利用安培力作為驅動力的電磁推進裝置的設計方案。

     用海水代替金屬導軌作為船舶的電磁推進器,目前已在試驗之中。這種推進器沒有機械噪音,特別適合作為潛艇的動力。

     軌道炮是一種利用電流間相互作用的安培力將彈頭發射出去的武器。

     兩個扁平的互相平行的長直導軌,導軌間由一滑塊狀的彈頭連接,強大的電流從一直導軌流經彈頭后,再從另一直導軌流回。電流在兩導軌之間產生一近似均勻的垂直于彈頭的強磁場。通電的彈頭在磁場的安培力作用下被加速。

     設彈頭的初速為零,則安培力將彈頭推出導軌所做的功等于彈頭的動能。由于超導材料研究上的突破,可望輸送106A的電流,在5m米長的導軌上,可使彈頭加速到6km/s的速度。而常規火炮受結構和材料強度的限制,發射彈頭的速度一般不超過2km/s。

Tags:安培力的功,安培力,安培,電磁學  
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