磁场对通电导线施加的作用力,有一个专门的名称——安培力。这是由法国物理学家A·安培通过实验首次揭示的科学现象。
实际上,安培力源自于电流中定向移动电荷所受到的洛伦兹力的合力。实验数据明确显示,磁场对运动的电荷确实产生作用力,特别是当电荷运动方向与磁场垂直时,洛伦兹力显现明显。然而,如果电流方向与磁场平行,电荷的运动方向也会与磁场平行,此时洛伦兹力为零,安培力也随之消失。
关于安培力的方向,有一个简单易记的规则,即左手定则。通过伸开左手,磁感线从手心进入,四指指向电流方向,大拇指的方向就是导体受到的安培力。这就是力的作用方向。
安培力的价值不容忽视。首先,它加深了我们对电与磁之间关系的理解;其次,它在技术应用上起着关键作用,比如电动机的工作原理就依赖于安培力。值得注意的是,安培力并不直接提供能量,而是作为能量传输的媒介。它类似于静摩擦力,通过将电源的能量传递给通电导线,推动其运动,而磁场本身并不产生能量输出。