安培力

安培力

2011级建环二班 朱华楠 20113785

1.【实验目的】 观察载流直导体，在磁场中受力的情况，验证载流直导体在磁场中受力的方向与磁场和电流的方向三者之间的关系，即验证左手定则。

2.【实验器材】 安培力演示仪①为马蹄形永磁铁，它是由高强度钕铁硼材料制成。②是将马蹄形电磁铁固定在竖直支柱上的顶丝。③是带动马蹄形永磁铁沿水平方向左右移动的滑块。④是双道滑轨。⑤是载流直导体。⑥是导轨，它用来支承载流直导体受力移动。⑦是通电接线柱。⑧是底座。

3.【实验原理】 通电导体在磁场中，会受到磁场力的作用，称为安培力。实验发现，对直导线，安培力的大小与方向由下式表示： F=BIL 可见，力、电流和磁场三者成右手法则。当然，也可以用左手定则来确定安培力的方向。即：伸直右手，使大拇指与其余四指相垂直，磁场穿过手心，让四指指向导体中通电电流的方向，则大拇指的方向就是磁场对电流作用力的方向，即导体所受的安培力的方向。

4.【实验操作与现象】 1．将载流直导体铜棒水平放在支承导轨上，并调节其水平位置，使铜棒在马蹄形磁铁的磁场中间。 2．接通电源并观察载流直导体铜棒在导轨上滑动的方向。

改变电流流通的方向（电源后面板的红色开关），此时，载流铜棒将在导轨上沿相反方向滑动。 4．通过底座导轨的滑块移动马蹄形磁铁，使磁场相对载流铜棒移动，可以观察到载流铜棒也跟着一起运动。

5.【注意事项】 1．电路中电阻非常小，因而接通直流电源时间要短，否则电流过大会损坏电源。 2．导轨要保持清洁，以便载流铜棒在导轨上无阻力的移动。

安培力的概念和安培力的计算

安培力（Ampere's force）是指通过相互靠近的两段载流导线之间的作用力。它是电流产生的磁场所引起的，根据安培右手定则，载流导线所产生的磁场可以产生一个力使得相邻导线产生相互作用。安培力的计算可以通过一系列公式进行求解。

安培力的概念

安培力是由法国科学家安培（André-Marie Ampère）在19世纪提出的，用以描述电流通过导线时所产生的磁场对其他导线的作用力。当两段载流导线之间有电流通过时，它们所产生的磁场会相互作用，从而产生一个力。这个力称为安培力。

安培力的方向遵循安培右手定则，根据该定则，握住一根导线，以右手拇指指向电流方向，弯曲其他四指，四指所指的方向就是安培力的方向。

安培力的计算公式

安培力的大小可以通过以下公式计算：

F = BIL

其中，F代表安培力的大小，B代表磁场的大小，I代表电流的大小，L代表两段导线之间的距离。

安培力的单位是牛顿（N），磁场的单位是特斯拉（T），电流的单位是安培（A），距离的单位是米（m）。 安培力的计算实例

为了更好地理解安培力的计算，我们来看一个具体的实例。

假设有两段平行的导线AB和CD，它们之间的距离为0.2米。导线AB中的电流为5安培，导线CD中的电流为8安培。现在我们来计算导线AB受到的安培力。

首先，我们需要知道导线AB所产生的磁场的大小。假设磁场大小为0.4特斯拉。

然后，我们将已知的数值代入公式中：

F = BIL

= 0.4T × 5A × 0.2m

= 0.4 × 5 × 0.2 N

= 0.4 N

因此，导线AB受到的安培力为0.4牛顿。

通过以上的实例可以看出，安培力的大小取决于磁场的大小、电流的大小以及两段导线之间的距离。

总结

安培力是电流通过导线时所产生的磁场对其他导线的作用力。它的方向遵循安培右手定则。安培力的计算可以通过公式F = BIL进行求解，其中B是磁场的大小，I是电流的大小，L是两段导线之间的距离。 了解安培力的概念和计算方法，对于理解电磁学和应用电动力学等领域非常重要。通过对安培力的研究和应用，我们可以更好地理解电磁场的特性，进而应用于电磁感应、电动机等方面的工程技术中。

安培，A.-M.

安培是Andr□-Marie Amp□re (1775～1836)法国物理学家，对数学和化学也有贡献。1775年 1月22日生于里昂一个富商家庭。年少时就显出数学才能。他的父亲信奉J.J.卢梭的教育思想,供给他大量图书,令其走自学的道路，于是他博览群书，吸取营养；卢梭关于植物学的著作燃起了他对科学的热情。1802年他在布尔让－布雷斯中央学校任物理学和化学教授；1808年被任命为新建的大学联合组织的总监事，此后一直担任此职；1814年被选为帝国学院数学部成员；1819年主持巴黎大学哲学讲座；1824年担任法兰西学院实验物理学教授。1836年6月 10日在巡视法国各大学途经马赛时逝世。

安培由于其父在大革命中被处死和妻子的早丧，曾经历了种种不幸，这既使他笃信宗教又遵循一种追求确凿的事物和探索现象的客观原因的本体论哲学，从而对于他的科学活动产生深刻的影响。从1800年起直到他去世，他的持续的智力热情都在思考他的哲学体系。与此同时，他也致力于一些科学研究，并具有相当的创见。1800～1814年,他的主要兴趣在数学方面,曾研究过概率论和积分偏微分方程。他有些像L.欧拉具有仅在天才的数学家中才见过的那样发现数学关系的奇特才能。1808～1815年，他作了一些化学研究。他几乎与H.戴维同时认识到元素氯和碘;他比A.阿伏伽德罗晚3年导出阿伏伽德罗定律,并撰文论证玻意耳——马略特定律与恒温下体积和压强之间的关系，此文与P.S.M.拉普拉斯关于毛细作用的重要论文在数学分析应用于分子领域方面具有先驱的作用；他还试图寻找各种元素的分类和排列顺序关系。

安培最主要的成就是1820～1827年对电磁作用的研究。1820年7月,H.C.奥斯特发表关于电流磁效应的论文后，同年9月4日，D.F.J.阿□戈在法国科学院报告了奥斯特实验，引起安培的注意,两周后(9月18日)安培报告了他的实验结果:通电的线圈与磁铁相似;9月25日,他报告了两根载流导线存在相互影响，相同方向的平行电流彼此相吸,相反方向的平行电流彼此相斥;对两个线圈之间的吸引和排斥也作了讨论（见彩图 A.-M.安培（1775～1836）演示电流作用力的仪器（复制品））。通过一系列经典的和简单的实验，他认识到磁是由运动的电产生的。他用这一观点来说明地磁的成因和物质的磁性。他受到挚友A.-J.菲涅耳的启示，提出分子电流假说:电流从分子的一端流出，通过分子周围空间由另一端注入；非磁化的分子的电流呈均匀对称分布，对外不显示磁性；当受外界磁体或电流影响时，对称性受到破坏，显示出宏观磁性，这时分子就被磁化了。安培的分子电流假说在当时物质结构的知识甚少的情况下无法证实，它带有相当大的臆测成分；在今天已经了解到物质由分子组成，而分子由原子组成，原子中有绕核运动的电子，安培的分子电流假说有了实在的内容，已成为认识物质磁性的重要依据。

安培

安培是法国物理学家，1775年1月诞生在法国里昂。他从小就酷爱读书，在念中学的时候，他经常去里昂图书馆，几乎浏览了图书馆的全部数学书籍，他对物理、化学、植物学和哲学等方面的知识也很感兴趣。青少年时代的刻苦学习，为他后来的科学研究工作奠定了牢固的基础。

安培既是一位实验物理学家，又是一位科学思想家。1820年他在巴黎科学学会上听到了丹麦物理学家奥斯特发现电流磁效应的消息，他敏锐地预感到奥斯特的发现必将对电学的发展产生深远的影响。他暗下决心，要在奥斯特发现的基础上，架起一座连接电和磁的桥梁，让电和磁以一个统一的整体出现在人们的面前。在这以后的几年里，他不但通过实验确定了判断电流磁场方向的安培定则、磁场对电流作用的安培定律等，而且在人们对原子结构还毫无所知的情况下，根据环形电流的磁性与磁铁相似的特点，提出了著名的分子电流的假说，揭示了磁现象的电本质。安培还开拓了物理学中的一门新学科——电动力学，成为电动力学的创始人。为了纪念他对电学发展所做出的重要贡献，命名电流强度的单位是安培。

安培在一生中能取得这样杰出的成就，除了和他在青少年时代的刻苦学习有关，还和他始终兢兢业业、锲而不舍地努力工作分不开。安培的注意力非常集中，他常常因为聚精会神地思索问题而忘记周围所发生的一切。有一次，他在路上边走边思考问题，猛一抬头，发现前面有一块黑板，不由喜上心头。马上掏出一支随身携带的粉笔，把脑中思索的问题写下，计算起来。这块黑板向前移动了，安培一边跟着前移，一边继续计算着。渐渐黑板移动得更快了，这位专心的计算者也跟着跑了起来。路上的行人看到这种情形，不禁拍手大笑。当他实在跑不动而停下来时，发现这并不是什么黑板，而是马车的后壁。他望着车壁上的数学公式渐渐远去，懊丧地叹了一口气：“唉！可惜还没有算完。”