磁场对载流线圈的作用

M,N

O,PMNOPI一在匀强磁场中的载流线圈均匀磁场，矩形载流线圈MNOP6.8磁场对载流线圈的作用线圈有N匝时MNOPI

M,N

O,PIB.....................IBB++++++++++++++++++++++++

I稳定平衡不稳定平衡讨论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0pqq==稳定平衡非稳定平衡磁矩与

成右螺旋I

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？解得问如果是任意形状载流线圈，结果如何？练习题1、如图，半圆形线圈(半径为R)通有电流I．线圈处在与线圈平面平行向右的均匀磁场中．线圈所受磁力矩的大小为__________，方向为____________．把线圈绕OO‘轴转过角度____________时，磁力矩恰为零。2、在磁感强度B=0.02T的匀强磁场中，有一半径为10cm圆线圈，线圈磁矩与磁感线同向平行，回路中通有I=1A的电流．若圆线圈绕某个直径旋转180°，使其磁矩与在图面中向上

磁感线反向平行，且线圈转动过程中电流Ｉ保持不变，则外力的功A=___________________．1.26×10-3J3、在匀强磁场中，有两个平面线圈，其面积A1=2A2，通有电流I1=2I2，它们所受的最大磁力矩之比M1/M2等于(A)1．(B)2．(C)4．(D)1/4．

答案：C4、两个同心圆线圈，大圆半径为R，通有电流I1；小圆半径为r，通有电流I2．若r<<R(大线圈在小线圈处产生的磁场近似为均匀磁场)，当它们处在同一平面内时小线圈所受磁力矩的大小为(A)

(B)(C)

(D)0．答案：D

5、如图，匀强磁场中有一矩形通电线圈，它的平面与磁场平行，在磁场作用下，线圈发生转动，其方向是

(A)ab边转入纸内，cd边转出纸外．(B)ab边转出纸外，cd边转入纸内．(C)ad边转入纸内，bc边转出纸外．

(D)ad边转出纸外，bc边转入纸内．答案：A6、有一半径为R的单匝圆线圈，通以电流I，若将该导线弯成匝数N=2的平面圆线圈，导线长度不变，并通以同样的电流，则线圈中心的磁感强度和线圈的磁矩分别是原来的：

(A)4倍和1/8．(B)4倍和1/2．

(C)2倍和1/4．(D)2倍和1/2．答案：BIRQJKPo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IRQJKPo三、非均匀磁场中的载流线圈由于线圈上每个电流元所在处的B的大小和方向不同，导致所受作用力的大小和方向也不同。因此，线圈除发生转动外，还发生平动。6-9载流导线或载流线圈在磁场内改变位置时，磁力所作的功一、载流导线在磁场中运动时磁力所作的功abdIca’b’lF已知均匀磁场B，方向如图,I保持不变，abdIca’b’lF说明:1.若电流保持不变，磁力的功等于回路中的电流强度乘以通过回路所环绕的面积内的磁通量的增量。2.若电流发生变化，则二、载流线圈在磁场内转动时磁力所作的功a(b)c(d)nffdB线圈的电流不变为I,n与B之间的夹角为，则设载流线圈在均匀磁场内转动，磁感应强度为B说明:1.任意的闭合电流回路在磁场中改变位置或改变形状时，则磁力或磁力矩所作的功都可用上式计算。2.若电流发生变化，则例1.一半径为R的半圆形线圈，载有电流I，放在均匀磁场B中，如图所示:求:1.线圈所受的力矩的大小和方向.2.在此力矩作用下线圈转/2，力矩所作的功.RBIpmMIRB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.NS磁铁例2、如图所示，两根相互绝缘的无限长直导线1和2绞接于O点，两导线间夹角为q，通有相同的电流I．试求单位长度的导线所受磁力对O点的力矩．在任一根导线上(例如导线2)取一线元dl，该线元距O点为l．该处的磁感强度为方向垂直于纸面向里．电流元Idl受到的磁力为其大小方向垂直于导线2，如图所示．该力对O点的力矩为任一段单位长度导线所受磁力对O点的力矩导线2所受力矩方向垂直图面向上，导线1所受力矩方向与此相反．

例3、求：无限长载流直导线I1附近仰角为

，且与它共面的另一段长为b

的载流导线I2的作用力。如图。aI1I2x解：如图建立坐标系，取电流元I2dl，设l、x,则由aI1I2dlxdFoxl方向：统一变量练习4.

在无限长直载流导线I1旁有一正方形线圈，载有电流I2，边长为2a，线圈中心到导线的垂直距离为b，电流方向如图，线圈可绕平行于长直导线的轴oo′转动.求：1.线圈在角度位置时受到的力和力矩。

2.当线圈由=0转到=/2时I1作用在线圈上的力作了多少功？I1I2boo'解：导线AD受到的力:同理：导线BC受到的力