1、一 安培定律,洛伦兹力,由于自由电子与晶格之间的相互作用,使导线在宏观上看起来受到了磁场的作用力 安培力。,2 安培定律 磁场对电流元的作用力,1 安培力,有限长载流导线所受的安培力,安培定律,直载流导线 在匀磁场中,意义 磁场对电流元作用力 的大小等于电流元 的大小与电流元所在处的磁感强度 大小以及电流元和磁感应强度之间的夹角 的正弦之乘积, 垂直于 和 所组成的平面,且满足右手螺旋法则。,解 根据对称性分析,例 1 如图一通有电流 、半径为 的圆弧导线 ACB放在磁感应强度为 的均匀磁场中,导线所在平面与磁感强度 垂直。 求磁场作用于圆弧导线的力。,因,一个任意形状的载流导线在均匀磁场中所
2、受的力,与其始点和终点相同的载流直导线所受的磁场力相同。,一个任意形状闭合载流线圈在均匀磁场中所受的合力均为0。,解,例 2 半径为 载有电流 的导体圆环与电流为 的长直导线 放在同一平面内(如图),直导线与圆心相距为 ,且 两者间绝缘,求作用在圆电流上的磁场力。,当 时,对称性,两无限长平行载流直导线间的相互作用,国际单位制中电流单位安培的定义,在真空中两平行长直导线相距 1 m ,通有大小相等、方向相同的电流,当两导线每单位长度上的吸引力为 时,规定这时的电流为 1 A (安培).,问 若两直导线电流方向相反二者之间的作用力如何?,可得,二 磁场对载流线圈的作用 磁力矩,如图 均匀磁场中有
3、一矩形载流线圈MNOP,线圈有N匝时,稳定平衡,不稳定平衡,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磁力和磁力矩为,磁矩,解 因在均匀磁场中,例3 如图半径为 ,电流为 ,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 ,方向沿 轴正向。问线圈受力情况怎样?线圈所受的磁力矩又为多少?,(1)线圈所受的磁力,(2)线圈所受的磁力矩,方向,解 取环带如图,等效圆电流为,例4 一半径为 、电荷面密度为 的均匀带电薄圆盘,放在磁感应强度为 的匀磁场中,薄圆盘以角速度 绕通过盘心垂直于盘面的轴转动,试求:(1)圆盘的磁矩 。(2)圆盘所受的磁力矩 。,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.,磁铁,