課程名稱 電流與磁場的交互作用 編授教師 中興國中楊秉鈞 磁場間的交互作用 磁場間的交互作用 異名極 磁場間的交互作用 1 二磁鐵間 同名極相斥 異名極相吸 在磁場中的載流導線 磁場間的交互作用 2 在磁場中的載流導線 當磁鐵以某角度靠近載流導線時 導線會擺動 顯示導線受到的作用 切斷導線電流時 導線 磁力 恢復原狀 媒體 1 2 6 導線在磁場中的交互作用 載流導線在磁場中的交互作用 載流導線在磁場中的交互作用 1 討論 圖中載流導線甲 乙 丙 丁 電流大小I 若分別置放於永久磁場中 導線的受力情形受導線電流方向I與磁場方向B的夾角而決定 IB 導線 平行時 所受磁力為 IB 導線 其中以I B二者垂直時 所受磁力 所受磁力方向 以判斷之 不受力 甲 受力擺動 乙丙丁 0 最大 丁 右手開掌定則 右手開掌定則 載流導線在磁場中的交互作用 2 右手開掌定則 適用時機 用於I方向與B方向時之導線 方法 右手掌伸直 大拇指 指向導線上電流I方向 張開與四指垂直 四指 指向磁場B方向 掌心 指向為導線的受力F方向 導線向外運動 I F B B I F 垂直 直流電動機受力討論 上 下 順時針 實例討論 1 討論一 直流電動機會向順時針轉 還是逆時針轉呢 IB 導線段與段 不受力 IB 導線段與段 受力 且I B 以 右手開掌定則 判斷受力方向 導線段 受力向 導線段 受力向 合力矩方向 亦可以 同極相斥 異極相吸 判斷 粒子進入磁場中的受力討論 實例討論 2 討論二 粒子進入磁場中的受力 粒子由甲 乙 丙 丁四個方向射入垂直磁場中 其受力如何偏向 向北 向南 不偏向 向東 向西 不偏向 向南 向北 不偏向 向西 向東 不偏向 B方向 N S 粒子進入磁場中的受力討論 實例討論 2 討論二 粒子進入磁場中的受力 映像管原理 利用電磁鐵產生不同強度與方向的磁場 將電子槍射出的高速電子束產生水平方向與上下方向的偏移 使電子束能不斷的掃描塗有螢光物質的螢幕上各點而顯示出影像 極光 太陽風中帶電粒子 順著地磁磁力線的方向被牽引到南 北兩極附近 與大氣層中的氣體原子碰撞放電 於是產生炫麗的極光 電子在磁場中的偏向 媒體 1 2 18 極光 媒體 1 10 05 載流平行同向導線間的受力討論 實例討論 3 討論三 載流平行同向導線間的受力若甲 乙兩長直導線載有同向的電流 其電流方向均為由南向北 二載流導線 同向電流時 二導線會互相 吸引 先標自己I的方向 再把他人B的方向畫入 然後觀察掌面方向F 載流平行反向導線間的受力討論 實例討論 4 討論四 載流平行反向導線間的受力若甲 乙兩長直導線載有反向的電流 其電流方向為南北向 二載流導線 反向電流時 二導線會互相 排斥 先標自己I的方向 再把他人B的方向畫入 然後觀察掌面方向F 範例解說 1 如圖所示 一直導線懸於兩磁極中間 其長度方向與磁場方向垂直 當導線上通有由南向北的電流 如圖所示 則導線受到磁場的作用 所受磁力的方向為何 A 向西 B 向東 C 向上 D 向下 C 範例解說 2 如圖所示 在赤道的正上方有一電子垂直地面入射 若赤道的地球磁場是呈水平 則此電子因受到地磁作用而發生偏轉時 其落點應該接近何處 A a B b C c D d A 先標自己I的方向 再把他人B的方向畫入 然後觀察掌面方向F 電子偏向可能軌跡 範例解說 3 在一根無限長之導線旁邊放置一矩形線圈 二者均通以電流I 如圖所示 則線圈受力的方向為何 A 向左 B 向右 C 向上 D 向下 A I同向 相吸 I反向 相斥 順時針 順時針 範例解說 4 馬達裝置如圖 回答下列問題 當通電 時 CD導線受磁場影響後的受 方向為何 A 向上 B 向下 C 向左 D 向右 關於此馬達的敘述 下 何者錯誤 A 線圈受合力矩方向為順時針 B 線圈受合力 0 C 集電環會與線圈一起轉動 D 導線CB的電 與外部磁場平 受 B A 範例解說 5 水平擺放一矩形的銅線abcd 在迴路中央放置一金屬棒PQ 接一電池後 均通有電流 金屬棒PQ受到bc da的電流所產生的磁場作用 所受的磁力為何 方向向右 方向向左 方向向上 合力為零 B 媒體 1 1 36 I同向 相吸 I反向 相斥 範例解說 6 如圖所示 一電流I1由上而下 其東西兩側各懸掛兩條導線L2 L3 L2通以由西向東的電流I2 L3通以由北向南的電流I3 則 導線L2受到電流I1產生的磁場作用 其受力方向 導線L3受到電流I1產生的磁場作用 其受力方向 先標自己I的方向 再把他人B的方向畫入 然後觀察掌面方向F 向下 不受力 延伸思考 課程結束 。