流导线在磁场中所受的力磁场对载流线圈的作用

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1、大学物理学电子教案长江大学教学课件安培力与磁力矩7-8载流导线在磁场中所受的力7-8磁场对载流线圈的作用复习带电粒子在磁场中所受的力——洛伦兹力带电粒子在磁场中的运动速度方向与磁场方向平行——直线运动垂直——圆周运动有夹角——螺旋运动速度选择器霍耳效应——现象、规律、理论解释和应用S7-8载流导线在磁场中所受的力电子在磁场中受力——洛仑兹力电流元Idl在磁场中所受的力等于nSdl个电子所受的力一、安培力由于自由电子与晶格之间的相互作用，使导线在宏观上看起来受到了磁场的作用力.安培定律磁场对电流元的作用力:有限长载流导线所受的安培力安培定律意义磁场对电流元作用的力，在数

2、值上等于电流元的大小、电流元所在处的磁感强度大小以及电流元和磁感应强度之间的夹角的正弦之乘积,垂直于和所组成的平面,且与同向.ABCo根据对称性分析解例1如图一通有电流的闭合回路放在磁感应强度为的均匀磁场中，回路平面与磁感强度垂直.回路由直导线AB和半径为的圆弧导线BCA组成，电流为顺时针方向,求磁场作用于闭合导线的力.ACoB因由于故PL解取一段电流元结论任意平面载流导线在均匀磁场中所受的力,与其始点和终点相同的载流直导线所受的磁场力相同.例2求如图不规则的平面载流导线在均匀磁场中所受的力，已知和.OdR例3半径为载有电流的导体圆环与电流为的长直导线放在同一平面内（

3、如图），直导线与圆心相距为d，且R

4、小相等，方向相反，且在同一直线上，故对于线圈来说，它们合力矩为零。F1与F2形成一个力偶M,NO,PMNOPI线圈有N匝时MNOPIM,NO,PIB.....................IBB++++++++++++++++++++++++I稳定平衡不稳定平衡讨论1）方向与相同2）方向相反3）方向垂直力矩最大结论:均匀磁场中，任意形状刚性闭合平面通电线圈所受的力和力矩为与成右螺旋0pqq==稳定平衡非稳定平衡磁矩讨论：q=p/2，线圈与磁场平行，磁通量F=0，力矩Mmax=ISBq=0，线圈与磁场垂直，磁通量F=BS，力矩M=0，稳定平衡q=p，线圈与磁场垂直，磁

5、通量F=-BS，力矩M=0，非稳定平衡例1边长为0.2m的正方形线圈，共有50匝，通以电流2A，把线圈放在磁感应强度为0.05T的均匀磁场中.问在什么方位时，线圈所受的磁力矩最大？磁力矩等于多少？解得问如果是任意形状载流线圈，结果如何？IRQJKPo例2如图半径为0.20m，电流为20A，可绕轴旋转的圆形载流线圈放在均匀磁场中，磁感应强度的大小为0.08T，方向沿x轴正向.问线圈受力情况怎样？线圈所受的磁力矩又为多少？解把线圈分为JQP和PKJ两部分以为轴，所受磁力矩大小IRQJKPo例题3、证明转动带电圆盘的磁矩。rdro解：磁电式电流计原理作用：测量电流原理：载流

6、线圈在磁场中受磁力矩的作用发生偏转。结构：永久磁铁的两极圆柱体铁心绕固定转轴转动的铝制框架框架上绕有线圈转轴的两端各有一个旋丝一端上固定一针小结安培力磁场对载流线圈的作用作业：大学物理习题集，练习14