磁场对载流导线与线圈的作用

磁场对载流导线与线圈的作用电磁学第四章第四讲回顾：上次课主要内容回顾：上次课主要内容1、洛仑兹力公式+2、运动带电粒子在均匀磁场中的运动+vvvBqRqmh回顾：上次课主要内容回顾：上次课主要内容3、霍尔效应+-II++++++------B0+霍耳电压一、磁场对载流导线的作用一、磁场对载流导线的作用1、电流元在外磁场中受到的安培力BqldI电流元Ild在磁场中B（安培力）受的作用力FdFd安培力与洛仑兹力的关系:Sfd洛仑兹力是安培力的微观本质；安培力是洛化兹力的集体宏观表现！2、任意形状载流导线在外磁场中受到的安培力一、磁场对载流导线的作用一、磁场对载流导线的作用例1：求下图载流导线在均匀磁场B

中所受安培力。lBIq均匀磁场F方向：解：一、磁场对载流导线的作用一、磁场对载流导线的作用例2：无限长直载流导线I1旁放置载流直导线I2，求I2受到的安培力。Lax1II2xdxFdB1结果：一、磁场对载流导线的作用一、磁场对载流导线的作用例3：求下图半圆电流在均匀磁场B

中所受安培力。RBI匀强IOYXadaldXFdFdyFd结果：例4:在均匀磁场中放置一半径为R的半圆形导线，电流强度为I，导线两端连线与磁感强度方向夹角=30°,求此段圆弧电流受的磁力。场均匀方向恒定一、磁场对载流导线的作用一、磁场对载流导线的作用均匀磁场中任意载流导线所受的磁场力＝相同电流的直导线均匀磁场中任意载流平面线圈所受的磁场力=0所受的磁场力推广：一、磁场对载流导线的作用一、磁场对载流导线的作用课堂练习1：如图，在磁感应强度为的均匀磁场中，有一圆形载流导线，a、b、c是其上三个长度相等的电流元，则它们所受安培力大小关系为：abcI一、磁场对载流导线的作用一、磁场对载流导线的作用I1I2ABCDdl2dl1d载流导线AB单位长度所受的力:3、平行载流导线间的相互作用力一、磁场对载流导线的作用一、磁场对载流导线的作用平行反向载流导线之间的力会怎样(方向、大小)?电流单位“安培”定义如下:真空中当两无限长圆形AI1I2BCDdl2dl1截面平行载流导线相距1m，通以相同电流，单位长度的相互作用力为2107N时,导线内电流为1安培.验证如下：当I1=I2=1A一、磁场对载流导线的作用一、磁场对载流导线的作用侧视图nabcdabFcdFBIaqFadFbcIIIl12l俯视图cdFadFbcBaqaqnd载流线圈的法向载流线圈受磁力矩

其中：二、磁场对载流线圈的作用二、磁场对载流线圈的作用(1)适用于在均匀磁场中任何形状的载流线圈。(2)对Ｎ匝线圈：(3)合力：课堂练习2：长直电流I2与圆形电流I1共面，并与其一直径相重合（但两者间绝缘），设长直电流不动，则圆形电流将

(A)绕I2旋转；(B)向左运动；

(C)向右运动；(D)向上运动；

(E)不动.

I2

I1二、磁场对载流线圈的作用二、磁场对载流线圈的作用1、载流导线在均匀磁场中运动时磁力所作的功载流导线AB在均匀磁场所受的磁力：三、磁力的功三、磁力的功F=BIl初、末位置磁通量的改变量:W=FslCDABIFA'B'AB在磁力作用下移动到A'B'：结论：载流导线在均匀磁场中移动过程中，磁力作的功dW

=-Md2、载流线圈在磁场中转动时磁力所作的功×·M=BISsin载流线圈在磁场中受到的磁力矩：设载流线圈在磁力矩作用下偏转一个微小的角度d

：三、磁力的功三、磁力的功结论：载流线圈在均匀磁场中移动过程中，磁力作的功1、直流电动机四、安培力的应用举例四、安培力的应用举例四、安培力的应用举例四、安培力的应用举例1、直流电动机【说明】

因安培力的力矩跟电流成正比，而螺旋形弹簧的扭矩与指针转过的角度成正比，所以磁电式电表的表盘刻度是均匀的。2、磁电式电表四、安培力的应用举例四、安培力的应用举例3、电磁轨道炮四、安培力的应用举例四、安培力的应用举例~106g常规火炮弹头的速度～2km/s。弹块速度可达10km/s.电磁轨道跑：弹丸初速度大，无声响，无烟尘，易操作，生存力强，可望用于反卫星，反导弹，反装甲与战术防空。四、安培力的应用举例四、安培力的应用举例4、磁流体船四、安培力的应用举例四、安培力的应用举例B电流Bf海水进水出水发动机发电机IF电极没