●磁场对通电流体的作用（电磁泵原理）

我们通过电磁泵原理的阐述，来说明磁场对通电液体的作用。

在原子反应堆中用来进行热交换的液态金属（钠），专用医疗机中的血液，都是靠电磁泵来驱动的。

图 2-1 是电磁泵的工作原理图。矩形截面积为 S=a×b 的导管中是某种导电液体，磁感应强度为 B 的匀强磁场，沿垂直于导管的方向通过导管中的流体，磁场的宽度为 l，当有图示方向的电流 I 通过导电流体时，则流体便会被驱动。下面我们要说明通电流体被磁场驱动的原理，并计算驱动力和驱动力对流体的压强。

取图 2-1 的一个剖面，如图 2-2 所示。这个剖面图是逆着匀强磁场的方向看去的，剖面与磁场方向垂直，磁场垂直于剖面指向读者；电流 I 的方向向上，即正离子的方向向上，负离子的方向向下；根据左手定则，正负离子均受磁场力的作用，磁场力的方向向右，也就是图 2-1 和图 2-2 中v 的方向。

导电液体实际上都是等离子体，即正负离子数相等，正负离子的带电量也相等。若单位体积内导电粒子数为 n，每个导电粒子的带电量为 q，则每个带电粒子（即离子）所受的磁场力为：

f=Bqv0

式中 v0 是带电粒子在电流方向上的定向运动的速率，根据导电理论可知： I＝nblv0q

式中 bl=S，是电流 I 的横截面积，根据此式可得 v0=I/nblq，则 f=BI/nbl.导电流体中受到磁场作用力的带电粒子的总数为 N=nabl，则磁场对导电流体的驱动力，即合力为：

F = Nf =（ nabl ） BI

nbl

= BIa

单位面积上所受的力为压强（p），所以磁场驱动流体的压强为：

p = F =

S

F = BI .

ab b