载流直导线在磁场中所受洛仑兹力垂直于导线方向只适合对称磁场或均匀磁场。 我们知道,形状对称的线圈,产生对称的磁场。要么是中心对称,要么轴对称。比如圆形、方形,以及其他能找出对称轴的线圈,其激发的磁场也是对称的。当一段载有稳恒直流电流的刚性直导线(以下简称导线),处于正交的无限大均匀磁场中时(以后默认导线和磁场垂直),该导线处处所受洛仑兹力方向相同,并且垂直于该导线。 当导线处于轴对称线圈所激发的磁场中,该磁场也是轴对称的。比如椭圆,椭圆形状的线圈有长轴、短轴,那么和长轴平行的导线,并且导线的中点在短轴上,则导线感受到的是对称磁场。感受对称磁场的导线,整体所受洛仑兹力也是和导线垂直的。但是导线上各个点位受到的力不一定垂直。 单线产生的磁场,具有和半径成反比的磁感应强度。那么入L形成直角的导线,自身既当磁场产生者,又当磁场受力者。每一段产生的磁场都是距离的反比函数。处于有梯度磁场中的导线电流元,所受到的安培力,是处处不相等的。方向也是处处不同的。不但导线整体受力不垂直于导线,而且任一局部,也没有垂直受力。 对洛仑兹力的这种认识,在全世界我也是第一个人。大家不懂丝毫不奇怪。 |