为什么洛伦兹力不会做功而安培力可以？
按投票排序按时间排序
3 个回答
首先，如果一个力的分力都不做功，那这个力一定不做功。
如果导线静止，安培力是洛仑兹力的合力，而且不做功。如果导线垂直于磁场运动，安培力不是洛仑兹力的合力。
为什么？因为洛仑兹力垂直于电荷运动的方向，而安培力垂直于电流的方向。电荷除了在电流中相对于导线运动之外，还随着导线有一个跟导线运动方向相同的分速度。两个力的方向就不一样，安培力怎么会是洛仑兹力的合力呢？所以，这个时候只能说安培力是洛仑兹力的宏观体现。
可以证明，随着电流的分速度受到的洛仑兹力做的功，恰好等于安培力——也就是随着电流的速度产生的洛仑兹力的合力——做的功。
对于垂直于磁场运动的导线中的电荷，既受到洛仑兹力，又受到电场力。而洛仑兹力沿导线方向做的功与电场力做的功抵消，垂直于导线的方向做的功就是安培力做的功，安培力是洛仑兹力的合力沿导线方向的分力。可以证明，安培力做的功与电场力做的功相等。
于是，洛仑兹力在电势能转化成动能的过程中，起的是中介的作用。
本来，没有磁场的情况下，电势能不可能转化成导线的动能，而有了磁场，有了洛伦兹力，就使这成为了可能。由于洛伦兹力起的是中介作用，磁场的能量在这个过程中并没有变化。
在电磁感应现象中，动生电动势的产生也是因为有了洛伦兹力的中介作用，这个时候，就是导线的动能，或者其他能量因为洛伦兹力的存在而转化成了运动电荷的动能。
在这类问题中，包括在外力的作用下，导线在电场中匀速运动的问题，洛仑兹力起的都是中介的作用。
下面是一种简单情况的论证：
匿名用户的回答中说的有的“负功”实际上应该是正功，有的“正功”实际上应该是负功，他在有些地方把功的正负说反了。
如果导线静止，安培力是洛仑兹力的合力，而且不做功。如果导线垂直于磁场运动，安培力不是洛仑兹力的合力。
为什么？因为洛仑兹力垂直于电荷运动的方向，而安培力垂直于电流的方向。电荷除了在电流中相对于导线运动之外，还随着导线有一个跟导线运动方向相同的分速度。两个力的方向就不一样，安培力怎么会是洛仑兹力的合力呢？所以，这个时候只能说安培力是洛仑兹力的宏观体现。
可以证明，随着电流的分速度受到的洛仑兹力做的功，恰好等于安培力——也就是随着电流的速度产生的洛仑兹力的合力——做的功。
对于垂直于磁场运动的导线中的电荷，既受到洛仑兹力，又受到电场力。而洛仑兹力沿导线方向做的功与电场力做的功抵消，垂直于导线的方向做的功就是安培力做的功，安培力是洛仑兹力的合力沿导线方向的分力。可以证明，安培力做的功与电场力做的功相等。
于是，洛仑兹力在电势能转化成动能的过程中，起的是中介的作用。
本来，没有磁场的情况下，电势能不可能转化成导线的动能，而有了磁场，有了洛伦兹力，就使这成为了可能。由于洛伦兹力起的是中介作用，磁场的能量在这个过程中并没有变化。
在电磁感应现象中，动生电动势的产生也是因为有了洛伦兹力的中介作用，这个时候，就是导线的动能，或者其他能量因为洛伦兹力的存在而转化成了运动电荷的动能。
在这类问题中，包括在外力的作用下，导线在电场中匀速运动的问题，洛仑兹力起的都是中介的作用。
下面是一种简单情况的论证：
匿名用户的回答中说的有的“负功”实际上应该是正功，有的“正功”实际上应该是负功，他在有些地方把功的正负说反了。
以导线垂直于磁感线方向放置，在外力作用下切割磁感线产生电动势为例（任意画一种情况即可），根据右手定则，可画出磁场，导线，电流的三者关系，这个过程中电荷在空间中的轨迹是一条与导线方向成角度的斜线（类似于运动的合成与分解中的小船过河），其所受洛伦兹力方向可根据左手定则判断为与实际轨迹方向垂直（显然是不做功的），也与导线成一定的角度。而且，洛伦兹力一定可以分解成沿电流正向和沿导线运动反向的两个分力，其效果分别为产生电动势和阻碍导线的宏观运动。
前者为电场力，后者就是平时所说的安培力，这两个力对分别做正功和负功，代数和就是洛伦兹力做工，前面说了，洛伦兹力与电荷运动方向垂直，所以是不做功的，而洛伦兹力的分力之一，安培力确实是做负功的。
同理可以论证通电导线在磁场中受运功时洛伦兹力不做功，安培力做正功，电场力做负功。
与磁场有关的是安培力和洛伦兹力。
关于洛伦兹力做功与否，按照功的微积分形式定义,
(其中F、S和V都是矢量），而洛伦兹力的定义式是
方向与V垂直,就是说F与V时刻是垂直的，那么其数量积也是0。就是说洛伦兹力任何时候都不可能做功。
安培力是洛伦兹力的一个分力.想象一下在导线里有无数自由电子，通电后他们开始定向移动。这时，他们会受到洛伦兹力的作用，沿垂直速度方向产生一个加速度，那么每个电子都具有相同的加速度，宏观上便表现为产生了一个安培力，方向垂直于电流方向（即电子初始时刻的速度方向）。具有加速度后，若此时导线在此加速度的作用下开始移动，则电子对地的速度不再是电流方向，而是在垂直于电流方向有一个分量，那么洛伦兹力也改变方向，与现在的对地速度垂直。但是此时安培力的方向没有改变，仍然垂直于电流方向。将洛伦兹力沿安培力方向做正交分解，于是此时安培力作为洛伦兹力的一个分力做正功，洛伦兹力的另一个分力做正功。他们的合力并不做功。
前者为电场力，后者就是平时所说的安培力，这两个力对分别做正功和负功，代数和就是洛伦兹力做工，前面说了，洛伦兹力与电荷运动方向垂直，所以是不做功的，而洛伦兹力的分力之一，安培力确实是做负功的。
同理可以论证通电导线在磁场中受运功时洛伦兹力不做功，安培力做正功，电场力做负功。
与磁场有关的是安培力和洛伦兹力。
关于洛伦兹力做功与否，按照功的微积分形式定义,
安培力是洛伦兹力的一个分力.想象一下在导线里有无数自由电子，通电后他们开始定向移动。这时，他们会受到洛伦兹力的作用，沿垂直速度方向产生一个加速度，那么每个电子都具有相同的加速度，宏观上便表现为产生了一个安培力，方向垂直于电流方向（即电子初始时刻的速度方向）。具有加速度后，若此时导线在此加速度的作用下开始移动，则电子对地的速度不再是电流方向，而是在垂直于电流方向有一个分量，那么洛伦兹力也改变方向，与现在的对地速度垂直。但是此时安培力的方向没有改变，仍然垂直于电流方向。将洛伦兹力沿安培力方向做正交分解，于是此时安培力作为洛伦兹力的一个分力做正功，洛伦兹力的另一个分力做正功。他们的合力并不做功。
知乎用户，学生
收起
因为洛伦兹力一直与速度方向垂直。
原子谱线- 维基百科，自由的百科全书
受激发射- 维基百科，自由的百科全书
https://zh.wikipedia.org/zh-hk/受激发射
受激发射概念是由阿尔伯特·爱因斯坦在他1917年發表的論文《關於輻射的量子理論》 ... 為的光子，這種過程稱為“自發躍遷”；由原子自發躍遷發出的光波稱為自發發射。[PPT]§8.1 自发辐射与受激辐射
jpkc.nwpu.edu.cn/jp2007/01/.../光学教案-8-1.pps
轉為繁體網頁
8 激光基础. §8.1 自发辐射与受激辐射. 1. 原子数能级及粒子数布居. 2. 自发辐射、受激辐射和受激吸收. 3. 爱因斯坦公式. 4. 粒子数布居反转与光放大. 5. 能级寿命.受激辐射效应_百度百科
baike.baidu.com/subview/1287897/1287897.htm
轉為繁體網頁
对于物质中处于高能级上的原子，如果在它发生自发辐射以前，受到频率的外来光子的作用， ... 爱因斯坦是在论述普朗克黑体辐射公式的推导中提出受激辐射概念的。[PDF]愛因斯坦預測了受激輻射〈stimulated emission〉
www.psroc.org/xoops/modules/tadnews/download.php?d=1...did...
由 蕭如珀 著作
體、或氣體、亦或是液體，其中的原子或分子都被「打 ... 愛因斯坦在1917 年的一篇論文中首次探討受激輻射 ... 提供了自發輻射的機會；此外，他的理論還預測，當.[DOC]1916-1917年，愛因斯坦在光量子理論的基礎上，重新 ... - 郭艷光
ykuo.ncue.edu.tw/.../044-Spontaneous%20Emission%20and%20Stimulat...
愛因斯坦再推導中，引入了兩個極為重要的概念，即受激輻射和自發輻射的概念。它所採用的光與物質相互作用的模型是：假定參予相互作用的原子只有兩個能態(如圖 ...什么是受激辐射？-理化天地-蝌蚪五线谱
www.kedo.gov.cn › 百科探索
轉為繁體網頁
1916年，爱因斯坦指出，原子发光过程除了自发辐射之外，还可能有受激辐射。40
No comments:
Post a Comment