资源简介

(共14张PPT)
磁场对电流的作用
磁场对电流的作用
有限长载流导线所受的安培力
安培定律:
磁场对载流导线的作用
一.磁场对载流导线的作用
1.在匀强磁场中
10. 通电为I的导线,两段长均为l,其中一部分与磁场B成α角
方向
B
l
α
I
20.通电为I,半径为R的半圆弧在磁场B中所受的力.
I
R
各电流元Idl受力dF的方向不同
建立坐标,分析对称性: Fy=0
沿x轴正向
dF
x
o
y
θ
I
R
dF
x
o
y
θ
沿x轴正向
竖直通电导线受力：
右侧半圆弧通电导线受力：
沿x轴负向
闭合线圈受到的合力为零
容易得出：
任意形状的通电导线所受的力,等效于由导线的始末端所连直导线通以同样的电流所受的力。
a
b
I
若导线由三部分组成,且各直线段长为R
I
R
例10.12 半径为R的圆电流I2 处于长直电流I1 的磁场中.
I2
I1
x
y
o
θ
dF
解：电流元Idl所受力dF的方向不同,建立坐标分析对称性:
先看右侧:
y方向对称, Fy=0
同理左侧: y方向对称, Fy=0
整个线圈受力:
方向沿x 轴正向
2.在非匀强磁场中
求圆形电流所受安培力的大小和方向。
二.平行导线间的相互作用力
两平行的长直载流导线I1、I2,相距为d,单位长度受到作用力
I1
I2
d
I2dl
dF
B1
在电流I2上选取电流元I2dl, I1 在I2dl 处产生的磁场:
电流元I2dl 所受力为dF,方向水平向左
单位长度所受力:
方向水平向左
同理电流I2给I1 的单位长度的作用力与其相等,方向水平向右.
受力分析:
ab 的I方向为
磁力矩
10.5.2 匀强磁场对平面载流线圈的作用
Fcd
Fab
θ
B
cd的I方向为
cd
ab
磁力矩总是使线圈平面的法线方向（磁矩方向）转向与外磁场相同的方向
θ
φ
Fcd
Fab
B
n
结论: 刚性平面线圈在匀强磁场中受磁力矩的作用,只转动不平动（合力为零）.
讨论:1. 适用于任何形状的平面线圈.
2. Pm与B同向, φ =0, M=0, 稳定平衡;
Pm与B 垂直, φ = π /2, Mmax=BIS;
B
I
Pm
Pm与B 反向, φ = π, M=0, 非稳定平衡.
B
I
Pm
B
I
Pm
§10.6 带电粒子在磁场中的运动
一 . 洛仑兹力
注意：
其大小为：
这里θ为v与B之间的夹角
洛仑兹力对运动电荷不作功.
磁介质的分类
有磁介质的情况下,总场是
电流I产生
与介质有关的电流产生
定义介质的相对磁导率
真空:磁感应强度Bo
充入磁介质:保持电流I不变,磁感应强度B=μr Bo
顺磁质磁化后产生附加磁场 B’使磁场 B 增强；
抗磁质磁化后产生附加磁场 B’ 使磁场 B 削弱.
如氧、铝、钨、铂、铬等。
如氮、水、铜、银、金、铋等。
如铁、钴、镍等
顺磁质
抗磁质
铁磁质
>>
各向同性的磁介质中,某点的磁场强度等于该点的磁感强度除以该处的磁导率μ,其方向与该点的磁感强度方向相同.
二.磁场强度( )
真空中
三.磁介质中的安培环路定理
无磁介质时,安培环路定理:
有磁介质时,安培环路定理:
磁场中,磁场强度沿任意闭合回路的线积分等于穿过该回路内电流的代数和.
其中：

展开更多......

收起↑