馬達小教室：羅倫茲力 ( I )

羅倫茲力(Lorentz force)很清楚的講述了電場與磁場間的交互作用，也闡述了為何會造成力量的產生，型成了一個完整的電、磁、力系統。對於想要學習馬達及電磁學的初學者，很值得花點時間清楚的了解羅倫茲力。

圖中黃色的部份為導電線，當有電流進入導線後，由安培右手定則可知，導線周圍會產生一個旋轉磁場。外側則有磁鐵所提供的固定磁場；磁鐵的磁場會與導線的磁場交互作用。可看到在圖的上方，磁鐵磁場與導線磁場方向一致，兩組磁場會有加乘作用；下方的磁場方向則是相反，造成抵消的情況，降低了磁場強度。當上方與下方的磁場產生強度差異後，會對導線產生一股向下的推力，這股推力就稱為羅倫茲力。

而這股力量產生的原因，也可用磁阻力來解釋。由於磁阻力的產生原因，是來自於周圍的磁場要達到最小磁阻、最大磁通量的目標，會產生力量影響導磁材料進行移動。導線並非傳統的導磁材料，但因其本身通電後，生成旋轉磁場，使其具備磁場作用能力，進而促成了磁阻力的產生。

雖然經過說明後，了解是上下磁場的強度差異所造成的；但因其是力的作用，筆者想以純力學的觀點來解釋此現象。本以為可用流體力學來比擬，但流體升力的方向會剛好相反，並不適合用來對比羅倫茲力。

雖然對於羅倫茲力的解釋，筆者覺得有些不足，但羅倫茲力仍然對學習電磁學及馬達有很大的幫助，十分明確的介紹了電、磁、力三者的作用與方向，也為佛萊明定則打下了良好的解釋基礎，方便後人能快速學習了解電磁學及馬達。

重點整理： 科學的起源，來自於現象的觀察。 羅倫茲力完整的描述了電、磁、力的作用規則。

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