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文檔簡介
1一、安培定律磁場對載流導線的作用力即磁力,通常稱為安培力.安培定律:位于磁場中某點處的電流元Idl將受到磁場的作用力dF.dF的大小與電流強度I,電流元的長度dl,磁感應強度B的大小以及Idl與B的夾角的正弦成正比.的方向垂直于Idl與B所組成的平面,指向按右螺旋法則決定.
2在國際單位制中,k=1長為l,電流I,磁感應強度為B的均勻磁場,電流方向與B夾角為θ
3設在真空中有兩根相距為a的無限長平行直導線,分別通有同方向電流和,求單位長度所受磁場力.解:二、無限長兩平行載流直導線間的相互作用力4國際單位制中電流單位“安培”的定義放在真空中的兩條無限長平行直導線,各通有相等的穩(wěn)恒電流,當兩導線相距1米,每一導線每米長度上受力為2×10-7牛頓時,各導線中的電流強度為1安培.問若兩直導線電流方向相反二者之間的作用力如何?電流流向相同時,兩導線相互吸引;電流流向相反時,兩導線相互排斥,斥力與引力大小相等.5例10.3載有電流I1的長直導線旁邊有一與長直導線垂直的共面導線,載有電流I2.其長度為l,近端與長直導線的距離為d,如圖所示.求I1作用在l上的力.解在l上取dl,它與長直導線距離為r,電流I1在此處產(chǎn)生的磁場方向垂直向內(nèi)、大小為dl受力
6方向垂直導線l向上,大小為所以,I1作用在l上的力方向垂直導線l向上,大小為7
a(b)
d(c)abcdI三、磁場對載流線圈的作用1.均勻磁場對載流線圈的作用和
大小相等,方向相反和
大小相等,方向相反,形成力偶8線圈有N匝,磁力矩
a(b)
d(c)abcdI(適用于均勻磁場中任意線圈)9....................IBB++++++++++++++++++++++++
I穩(wěn)定平衡非穩(wěn)定平衡討論2)方向相同3)方向相反IB.1)方向與垂直力矩最大10結(jié)論:平面載流剛性線圈在均勻磁場中,只受磁力矩作用,只發(fā)生轉(zhuǎn)動,而不會發(fā)生整個線圈的平動.穩(wěn)定平衡非穩(wěn)定平衡11如圖,ab長為l,電流I,ab邊受力
方向向右。四、磁力的功1.載流導線在磁場中運動時磁力所做的功在勻強磁場中當電流不變時,磁力的功等于電流強度乘以回路所環(huán)繞面積內(nèi)磁通量的增量,即abcdIa/b/磁力F所做功為:122、載流線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時磁力矩所做的功設線圈在磁場中轉(zhuǎn)動微小角度d時,使線圈法線n與B之間的夾角從變?yōu)?d,線圈受磁力矩
則M作功,使減少,所以磁力矩的功為負值,即13對于變化的電流或非勻強場或線圈從1轉(zhuǎn)到2時14例10.4載有電流I的半圓形閉合線圈,半徑為R,放在均勻的外磁場B中,B的方向與線圈平面平行.(1)求此時線圈所受的力矩大小和方向;(2)求在這力矩作用下,當線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場B垂直的位置時,磁力矩所做的功.解(1)線圈的磁矩在圖示位置時,線圈磁矩P
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