二、磁场对通电流体的作用

电流是电荷(带电粒子)的定向运动形成的,磁场对通电导线的作用力,使人们十分自然地想到磁场对运动电荷的作用力。

形成电流的运动的带电粒子,叫载流子。大多数金属导体中是靠带负电的自由电子来导电的;而在导电溶液中则是正负离子同时沿相反的方向运动而形成电流;半导体则可能是自由电子与空穴同时参予导电,或自由电子作为多数载流子,或空穴作为多数载流子而形成不同类型的半导体的导电方式。

无论是什么载流子形成的电流,在导体通电时,导体本身并不运动。只有通电导体处在磁场中时,才会受到磁场的作用力。

导电液体中存在大量的正离子和负离子,这就形成了导电液体在磁场中的行为特性:第一,当磁场中的导电液体通过电流时,正负离子向相反的方向运动。由于正负离子分别带正负电荷,又向相反的方向运动,它们受到的磁场力的方向实际上是一致的,这样正负离子受到的磁场力就能使导电流体向着特定的方向流动;第二,如果导电流体在磁场中流动,正负离子也就向着同一个方向运动,由于它们带着不同性质的电荷,磁场对它们的作用力方向相反,正负离子就要向不同的方向偏移,从而在导电流体中形成一个电势差,如果有适当的回路并形成电流,磁场对导电流体中的电流就有作用力,这个作用力也可以说是磁场对流动的流体的反作用,必然要影响流体的流动。

下面分别研究导电流体在磁场中的两个不同的行为特性。