Re: [題目] 法拉第定律的問題
我是這樣想的
嘗試當線圈上是有電子用一樣的流動速率w在流動,
而且電子在線圈上的密度是I/w,這樣的話,
觀察線圈的一小段,長度很短的一小段,長ds。那會發現
這一小段導線在空間裡面運動。就稱速度是u。
這一小段裡面又有電子沿著線圈在流動,速率w。
論電子相對於導線的速度的話,
方向應該是沿著導線、速度大小w。就說這速度是v。
於是這些電子在空間中的運動速度是u+v
這一小段上面,會有總電量是 I/w * ds 這麼多的電子。
知道這一小段線圈上面的電子在磁場裡面用(u+v)運動的話,
就能算他們受的外力 dF
d
dF = dm -----(u+v) [1]
dt
dm 是總電量是 I/w * ds 這麼多的電子的質量。u和v其實可以拆開來算。
這個力dF是 電力 + dQ*VxB + 導線對電子施的力(df)。 [2]
(勞倫茲力)
dQ是I/w * ds
我們為了要算"力矩",所以我們關心的是導線對電子施的力(df),
df = dF - (電力 + dQ*VxB) [3]
我想導線對電子施的力(f)應該是垂直於導線的,電力是平行於導線的,
所以也許可以從[3]做出這個,等號左右都取垂直於導線的分量:
df = dF垂直於導線的分量 - ( 0 + dQ*VxB垂直於導線的分量)
df = dF-(dF平行於導線的分量) - [0 + dQ*VxB - (dQ*VxB平行於導線的分量)] [4]
那麼導線要對電子施力df,轉動線圈的那隻手就應該給線圈提供力矩 dfxr [5]
r是由這一小段導線的迴轉中心指向這一小段導線的。
那隻手對整個線圈(在運轉到某個角度時)提供的力矩應該是線圈導線各個小段
的dfxr加總起來,寫成積分。
我想電子在空間中的運動速度(u+v),這種運動想像起來蠻麻煩的,
u和v拆開分別想像比較方便。想像線圈轉到了某個角度的時候...
(這個景象有點像定格,但是其實是在動,只是因為你把這一小段時間
看得非常仔細,所以直到你把它都看得清清楚楚後它都還來不及跑遠)
(寫輪眼??? 我好宅)
u是各小段導線在空間裡的運動,都是圓周運動,角速度都一樣。
v是從線圈的觀點看電子繞著線圈的運動。
我知道載流導線也會產生磁場,不過我把這個磁場忽略了。
思路明晰度好像不太理想(不過上篇推文了,才發現不打就不好意思了...)
請指教。
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