磁場對載流線圈的作用

M,N

O,PMNOPI一在勻強磁場中的載流線圈均勻磁場，矩形載流線圈MNOP6.8磁場對載流線圈的作用線圈有N匝時MNOPI

M,N

O,PIB.....................IBB++++++++++++++++++++++++

I穩(wěn)定平衡不穩(wěn)定平衡討論1）方向與相同2）方向相反3）方向垂直力矩最大結(jié)論:均勻磁場中，任意形狀剛性閉合平面通電線圈所受的力和力矩為0pqq==穩(wěn)定平衡非穩(wěn)定平衡磁矩與

成右螺旋I

例1邊長為0.2m的正方形線圈，共有50匝，通以電流2A，把線圈放在磁感應強度為0.05T的均勻磁場中.問在什么方位時，線圈所受的磁力矩最大？磁力矩等于多少？解得問如果是任意形狀載流線圈，結(jié)果如何？練習題1、如圖，半圓形線圈(半徑為R)通有電流I．線圈處在與線圈平面平行向右的均勻磁場中．線圈所受磁力矩的大小為__________，方向為____________．把線圈繞OO‘軸轉(zhuǎn)過角度____________時，磁力矩恰為零。2、在磁感強度B=0.02T的勻強磁場中，有一半徑為10cm圓線圈，線圈磁矩與磁感線同向平行，回路中通有I=1A的電流．若圓線圈繞某個直徑旋轉(zhuǎn)180°，使其磁矩與在圖面中向上

磁感線反向平行，且線圈轉(zhuǎn)動過程中電流Ｉ保持不變，則外力的功A=___________________．1.26×10-3J3、在勻強磁場中，有兩個平面線圈，其面積A1=2A2，通有電流I1=2I2，它們所受的最大磁力矩之比M1/M2等于(A)1．(B)2．(C)4．(D)1/4．

答案：C4、兩個同心圓線圈，大圓半徑為R，通有電流I1；小圓半徑為r，通有電流I2．若r<<R(大線圈在小線圈處產(chǎn)生的磁場近似為均勻磁場)，當它們處在同一平面內(nèi)時小線圈所受磁力矩的大小為(A)

(B)(C)

(D)0．答案：D

5、如圖，勻強磁場中有一矩形通電線圈，它的平面與磁場平行，在磁場作用下，線圈發(fā)生轉(zhuǎn)動，其方向是

(A)ab邊轉(zhuǎn)入紙內(nèi)，cd邊轉(zhuǎn)出紙外．(B)ab邊轉(zhuǎn)出紙外，cd邊轉(zhuǎn)入紙內(nèi)．(C)ad邊轉(zhuǎn)入紙內(nèi)，bc邊轉(zhuǎn)出紙外．

(D)ad邊轉(zhuǎn)出紙外，bc邊轉(zhuǎn)入紙內(nèi)．答案：A6、有一半徑為R的單匝圓線圈，通以電流I，若將該導線彎成匝數(shù)N=2的平面圓線圈，導線長度不變，并通以同樣的電流，則線圈中心的磁感強度和線圈的磁矩分別是原來的：

(A)4倍和1/8．(B)4倍和1/2．

(C)2倍和1/4．(D)2倍和1/2．答案：BIRQJKPo例2如圖半徑為0.20m，電流為20A，可繞軸旋轉(zhuǎn)的圓形載流線圈放在均勻磁場中，磁感應強度的大小為0.08T，方向沿x軸正向.問線圈受力情況怎樣？線圈所受的磁力矩又為多少？解把線圈分為JQP和PKJ兩部分以為軸，所受磁力矩大小IRQJKPo三、非均勻磁場中的載流線圈由于線圈上每個電流元所在處的B的大小和方向不同，導致所受作用力的大小和方向也不同。因此，線圈除發(fā)生轉(zhuǎn)動外，還發(fā)生平動。6-9載流導線或載流線圈在磁場內(nèi)改變位置時，磁力所作的功一、載流導線在磁場中運動時磁力所作的功abdIca’b’lF已知均勻磁場B，方向如圖,I保持不變，abdIca’b’lF說明:1.若電流保持不變，磁力的功等于回路中的電流強度乘以通過回路所環(huán)繞的面積內(nèi)的磁通量的增量。2.若電流發(fā)生變化，則二、載流線圈在磁場內(nèi)轉(zhuǎn)動時磁力所作的功a(b)c(d)nffdB線圈的電流不變?yōu)镮,n與B之間的夾角為，則設(shè)載流線圈在均勻磁場內(nèi)轉(zhuǎn)動，磁感應強度為B說明:1.任意的閉合電流回路在磁場中改變位置或改變形狀時，則磁力或磁力矩所作的功都可用上式計算。2.若電流發(fā)生變化，則例1.一半徑為R的半圓形線圈，載有電流I，放在均勻磁場B中，如圖所示:求:1.線圈所受的力矩的大小和方向.2.在此力矩作用下線圈轉(zhuǎn)/2，力矩所作的功.RBIpmMIRB磁電式電流計原理實驗測定游絲的反抗力矩與線圈轉(zhuǎn)過的角度成正比.NS磁鐵例2、如圖所示，兩根相互絕緣的無限長直導線1和2絞接于O點，兩導線間夾角為q，通有相同的電流I．試求單位長度的導線所受磁力對O點的力矩．在任一根導線上(例如導線2)取一線元dl，該線元距O點為l．該處的磁感強度為方向垂直于紙面向里．電流元Idl受到的磁力為其大小方向垂直于導線2，如圖所示．該力對O點的力矩為任一段單位長度導線所受磁力對O點的力矩導線2所受力矩方向垂直圖面向上，導線1所受力矩方向與此相反．

例3、求：無限長載流直導線I1附近仰角為

，且與它共面的另一段長為b

的載流導線I2的作用力。如圖。aI1I2x解：如圖建立坐標系，取電流元I2dl，設(shè)l、x,則由aI1I2dlxdFoxl方向：統(tǒng)一變量練習4.

在無限長直載流導線I1旁有一正方形線圈，載有電流I2，邊長為2a，線圈中心到導線的垂直距離為b，電流方向如圖，線圈可繞平行于長直導線的軸oo′轉(zhuǎn)動.求：1.線圈在角度位置時受到的力和力矩。

2.當線圈由=0轉(zhuǎn)到=/2時I1作用在線圈上的力作了多少功？I1I2boo'解：導線AD受到的力:同理：導線BC受到的力