磁场安培定律及应用学习教案

1、会计学1磁场安培磁场安培(npi)定律及应用定律及应用第一页，共21页。dFBIIdl1.推导(tudo):电流元-小圆柱体(长 dl 、横截面 S )所以:电流元每个电荷所受的力:fqvBm电流元所包含的电荷数:mfNFd)()(BvqndlSnv()Nn dl S第1页/共21页第二页，共21页。mfNFd)()(BvqndlSBdlvnSqFd)(BlId考虑(kol)到2.内容(nirng):任意(rny)电流元所受的安培力:BlIdFdInqvS安培定律dFBIIdl第2页/共21页第三页，共21页。说明(shumng)1.电流(dinli)元只是一种理想的模型, 离开了电流(din

2、li)谈电流(dinli)元无意义2.整个(zhngg)电流受力 lBlIdF矢量积分dFBIIdl第3页/共21页第四页，共21页。例1已知: 均匀(jnyn)磁场, 载流导线 I, 长度为 L, 放入磁场中,Ia求:导线(doxin)所受的磁场力解:lId整个(zhngg)电流受力3. 应用举例B任取电流元lIdFBlIdFd,Idl Ba sinFBIla第4页/共21页第五页，共21页。此式的适用范围是：直导线(doxin)，匀强磁场。补充(bchng):IalIdBF安培力：sinFBIlaBlIdFddFBIdl第5页/共21页第六页，共21页。已知:均匀(jnyn)磁场,ab 与

3、 B 夹角(ji jio)=30求:此段圆弧电流(dinli)受的磁力。例.2半圆形导线, R , IBIlIda=30ab解:1. 任取电流元lId2. 电流元所受的安培力:BlIdFd3. 整个电流受力 lBlIdFBl dIba)()(BabI方向F场均匀第6页/共21页第七页，共21页。类推：任意载流导线(doxin)在均匀磁场中受力BabIFBIab设：任意载流导线(doxin)，载流强度 I ,起点 a ,终点 bbaBlIdFbaBl dI)(BabI第7页/共21页第八页，共21页。I已知:线圈(xinqun)尺寸如图,求:1.线圈(xinqun)所受的合外力?2.线圈所受的合

4、外力矩?均匀磁场如图,载流线圈放入磁场中,B2l1l第8页/共21页第九页，共21页。上下(shngxi)两导线受力如图,在同一条(y tio)直线上且:它们(t men)力矩为零IB2l1l2F1F大小相等，方向相反2F1F120FF0M 第9页/共21页第十页，共21页。d考虑左右两线段(xindun)受力情况,为方便(fngbin),画俯视图,如图IB2l1l2F1FB+1l.FF2FFBIl0FF第10页/共21页第十一页，共21页。IB2l1l2F1FdB+1l.FFMF d21sinBIll第11页/共21页第十二页，共21页。定义(dngy):载流线圈:dB+1l.FFMF d2

5、1sinBIllsinmBpmpI S n 与电流成右手关系 nmMpB第12页/共21页第十三页，共21页。结论(jiln):1.均匀磁场(cchng)中,载流线圈所受的合外力2.均匀(jnyn)磁场中,载流线圈所受的合外力力矩0FmMpB第13页/共21页第十四页，共21页。在CD上任取一电流元22dIlaIB102121IaABCD2I22d lI21B+21dF电流元受到的AB的磁场力：222121ddlIBF 2210d2laII第14页/共21页第十五页，共21页。aIB10212aIIlF2102212dd载流导线(doxin)CD单位长度所受的力1IaABCD2I22d lI2

6、1B+21dF第15页/共21页第十六页，共21页。1. 载流导线在磁场(cchng)中移动时IlI. . .BFx穿过电流(dinli)回路所围绕面积的磁通量的增量AFxFBIlBIlxBlx I 第16页/共21页第十七页，共21页。+.方向(fngxing)方向(fngxing)2. 载流线圈在磁场(cchng)中转动时2). M阻碍 ， M 0注意: 1). 顺时针为 正方向1. 载流导线在磁场中移动时AI BmMpBmpISmpsinmMp B.MsinISB第17页/共21页第十八页，共21页。1. 载流导线(doxin)在磁场中移动时AI +.Bmp.MdAMdsinISBd cosId BSIdAIdsinBpMmsinISB2. 载流线圈在磁场(cchng)中转动时第18页/共21页第十九页，共21页。结论(jiln)1.载流导线在磁场(cchng)中移动时, 磁场(cchng)