磁场对载流线圈的作用

1、第十一章第十一章 稳恒磁场稳恒磁场117 磁场对载流线圈的作用磁场对载流线圈的作用 n e M,N O,P B B M N O P I n e 一一 磁场作用于载流线圈的磁力矩磁场作用于载流线圈的磁力矩 如图如图 均匀均匀磁场中有一矩形载流线圈磁场中有一矩形载流线圈MNOP 12 lNOlMN 21 FF 21 BIlF 43 FF )sin( 13 BIlF 0 4 1 i i FF 3 F 4 F 1 F 1 F 2 F 2 F 第十一章第十一章 稳恒磁场稳恒磁场117 磁场对载流线圈的作用磁场对载流线圈的作用 sinBISM BmBeISM n BeNISM n 线圈有线圈有N匝时匝时

2、12 lNOlMNsinsin 1211 lBIllFM B 1 F 3 F M N O P I n e 2 F 4 F n e M,N O,P B 1 F 2 F 第十一章第十一章 稳恒磁场稳恒磁场117 磁场对载流线圈的作用磁场对载流线圈的作用 I B . F F . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . F I BB + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + I F max , 2 MM 0,0M 稳定平衡稳定平衡不不稳定平衡稳定平衡 讨讨 论论 1） 方向与方向与 相同相同B n e 2）方向相

3、反）方向相反3）方向垂直）方向垂直 0,M 力矩最大力矩最大 第十一章第十一章 稳恒磁场稳恒磁场117 磁场对载流线圈的作用磁场对载流线圈的作用 第十一章第十一章 稳恒磁场稳恒磁场117 磁场对载流线圈的作用磁场对载流线圈的作用 结论结论: 均匀均匀磁场中，任意形状磁场中，任意形状刚刚性闭合性闭合平面平面 通电线圈所受的力和力矩为通电线圈所受的力和力矩为 BmMF ,0 2/, max mBMMBm n e 与与 成成右右螺旋螺旋I 0 p 稳定稳定平衡平衡 非稳定非稳定平衡平衡 0,/MBm n eNISm 磁矩磁矩 第十一章第十一章 稳恒磁场稳恒磁场117 磁场对载流线圈的作用磁场对载流线

4、圈的作用 例例1 边长为边长为0.2m的正方形线圈，共有的正方形线圈，共有50 匝匝 ，通，通 以电流以电流2A ，把线圈放在磁感应强度为把线圈放在磁感应强度为 0.05T的均匀磁的均匀磁 场中场中. 问在什么方位时，线圈所受的磁力矩最大？磁问在什么方位时，线圈所受的磁力矩最大？磁 力矩等于多少？力矩等于多少？ 解解 sinNBISM 得得 max , 2 MM mN)2 . 0(205. 050 2 NBISM mN2 . 0M 问问 如果是任意形状载流线圈，结果如何？如果是任意形状载流线圈，结果如何？ 第十一章第十一章 稳恒磁场稳恒磁场117 磁场对载流线圈的作用磁场对载流线圈的作用 I

5、B R y z Q J K P o x 例例2 如图半径为如图半径为0.20m，电流为电流为20A，可绕轴旋转可绕轴旋转 的圆形载流线圈放在均匀磁场中的圆形载流线圈放在均匀磁场中 ，磁感应强度的大小，磁感应强度的大小 为为0.08T，方向沿方向沿 x 轴正向轴正向.问线圈受力情况怎样？问线圈受力情况怎样？ 线线 圈所受的磁力矩又为多少？圈所受的磁力矩又为多少？ 解解 （方法一）（方法一） 把线圈分为把线圈分为JQP和和PKJ两部分两部分 N64. 0)2(kkRBIFJQP N64. 0)2(kkRBIFPKJ x sinddFdlBxIxM dd,sinRlRx 以以 为轴，为轴， 所受磁力

6、矩大小所受磁力矩大小Oy lI d d 第十一章第十一章 稳恒磁场稳恒磁场117 磁场对载流线圈的作用磁场对载流线圈的作用 dsind 22 IBRM 2 0 22 dsinIBRM sindddlBxIFxM dd,sinRlRx 2 RIBM I B R y z Q J K P o x x d 第十一章第十一章 稳恒磁场稳恒磁场117 磁场对载流线圈的作用磁场对载流线圈的作用 I B R y z Q J K P O x x d kRIkISm 2 iBB jBRI ikBRI BmM 2 2 （方法二）（方法二） 第十一章第十一章 稳恒磁场稳恒磁场117 磁场对载流线圈的作用磁场对载流线圈的作用 二二 磁电式电流计原理磁电式电流计原理 aM aBNIS K NBS a I 实