【摘要】：交变磁场可以操控常温液态金属液滴的流动和变形，其机理在于表面诱导涡电流并产生洛伦兹力，从而克服表面张力并触发液滴运动。流动的常温液态金属与局部外界磁场相互作用，不仅诱导出局部磁阻等独特的流动特性，同时还可发展出基于洛伦兹力原理的新型液态金属流量计。更为奇妙的是，液态金属具有热电磁流动效应，即通过热电效应产生电流，电磁相互作用产生的洛伦兹力可驱动液态金属流动。
法国物理学家安培通过实验发现：垂直于磁场的一段通电导线，受力等价于电流强度、磁场强度和导线长度三者乘积，此力通常被称为安培力。安培力的实质是形成电流的定向移动电荷所受洛伦兹力的合力。如果在一流道灌以液态金属，且在横截面上施加垂直的电流和磁场，那么管内液态金属所受安培力将沿着流道方向，从而驱动液态金属流动。这种借助于安培力驱动的液态金属流动方法通常被称为电磁驱动，其有别于常规流体的机械驱动，优势在于整个驱动系统无机械运动部件，从而大幅提升了驱动系统的可靠性。另外，该驱动系统具有结构简单及加工方便等优点。
电磁场作用下液态金属流动与变形具有丰富的行为。交变磁场可以操控常温液态金属液滴的流动和变形，其机理在于表面诱导涡电流并产生洛伦兹力，从而克服表面张力并触发液滴运动。外界磁场作用下的液态金属流动会诱发出感应电流，而感应电流同时产生感应磁场。如果感应磁场与外界磁场具有同方向性，则整个系统的磁场会得以强化并持续循环增强以至达到稳态。美国物理学家Spence等通过此方式，甚至创造出令人出乎意料的高达90T的强磁场［9］。流动的常温液态金属与局部外界磁场相互作用（图10.9），不仅诱导出局部磁阻等独特的流动特性，同时还可发展出基于洛伦兹力原理的新型液态金属流量计。更为奇妙的是，液态金属具有热电磁流动效应，即通过热电效应产生电流，电磁相互作用产生的洛伦兹力可驱动液态金属流动。(www.xing528.com)
图10.9 基于液态金属流动的高磁场生成装置［9］
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