安培力做功与焦耳热

安培力做功与焦耳热关系

在动生的电磁感应中（即运动产生感应电动势），安培力做功与焦耳热关系是|W安|=Q总；或者-W安=Q总；

安培力做功与焦耳热关系的推导

以上图所示案例进行分析。导体棒质量为m，F为恒力，作用一段时间后，导体棒由静止上升高度为h，导轨光滑。

对导体棒进行分析，做功的外力有：安培力f；拉力F，重力mg；

对导体棒分析，由动能定理得知：Fh/sinθ-mgh-W安=△Ek=Ek-0；

对系统能量分析，由能量守恒定律：Fh/sinθ=Q总+E重+Ek；

上述公式解释：力F做的功是外界向系统转移的能量，这部分能量转化为三种形式的能量，分别是：Q总、E重与Ek；

联立两方程，即可得到-W安=Q总；即安培力所做的功的绝对值，等于系统产生的焦耳热。

上述分析中，并没有涉及弹簧的弹力做功，如果有弹簧弹力做功过程（如下图），该结论也是成立，高中物理网建议同学们去自己推下。

安培力做功与焦耳热使用须知

在利用-W安=Q总，即安培力所做的功的绝对值，等于系统产生的焦耳热时，要注意，一定是等于系统所产生的焦耳热，而不是某个电阻R。

如果上图所示电路中，导体棒的电阻是r，则上述焦耳热Q总为r与R所产生的焦耳热之和。

因为是串联电路，Qr与QR之比，等于r/R；如果已知安培力做功的大小，就可以求解r（或R）所产生的内能的多少了。

安培力做功与焦耳热问题反思

安培力做功与焦耳热关系的推导过程，其实利用的是动能定理与能的转化与守恒定律。由此可知，前面的力学，是电磁感应的基础也是最重要的解决问题工具。

另外，对于感生电磁感应现象（磁感应强度B的改变引起的电磁感应现象），该公式不成立。

参考文献

安培力http://gaozhongwuli.com/zongjie/kaodian/474097.html

归档日期：2015-12-28

版权归属：高中物理网

http://gaozhongwuli.com/

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