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1、一 安 培 力,洛伦兹力,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,4-4 磁场对载流导线的作用,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 .,4-4 磁场对载流导线的作用,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
2、时针方向, 求磁场作用于闭合导线的力.,4-4 磁场对载流导线的作用,因,由于,故,4-4 磁场对载流导线的作用,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 .,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（如图）， 直导线与圆心相距为 d ，且 R d 两者间绝缘 , 求 作用在圆电流上的磁场力.,解,4-4 磁场对载流导线的作用,4-4 磁场对载流导线的作用,二 电流的单位 两无限长平行载流直导线间的相互作用,4-4 磁场对
3、载流导线的作用,国际单位制中电流单位安培的定义,在真空中两平行长直导线相距 1 m ，通有大小相等、方向相同的电流，当两导线每单位长度上的吸引力为 时，规定这时的电流为 1 A （安培）.,问 若两直导线电流方向相反二者之间的作用力如何？,可得,4-4 磁场对载流导线的作用,三 磁场作用于载流线圈的磁力矩,如图 均匀磁场中有一矩形载流线圈MNOP,4-4 磁场对载流导线的作用,线圈有N匝时,4-4 磁场对载流导线的作用,稳定平衡,不稳定平衡,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,磁矩,4-4 磁场对载流导线的
4、作用,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？,问 如果是任意形状载流线圈，结果如何？,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,4-4 磁场对载流导线的作用,四 磁电式电流计原理,实验测定 游丝的反抗力矩与线圈转过的角度成正比.,磁铁,4-4 磁场对载流导线的作用,电动机是根据通电线圈在磁场中转动的基本原理制成的。用直流电源供电的电动机叫直流电动机。,直 流 电 动 机 原 理,4-4 磁场对载流导线的作用,换向器的作用,直流电动机的工作原理,
