大學(xué)物理 磁場對載流導(dǎo)線的作用

1、1. 1. 分析分析( (1)1)電流電流( (2)2)Lorentz ForceBvqFm( (3)3)Ampre ForceAmpre Force= the sum of all Lorentz Force of charges ( (2)2)定律定律2. 2. 安培定律安培定律( (1)1)電流元電流元IdBvqFmqnvsI )d n(sdNBv)qd n(sFdNFdmBIdBqvd nsIdsvBFd公式公式BIdFdF FdB BId表述表述 IdIdB說明說明BIdFdM:Bsin d IdFD:RHRLBIdFdF3. 3. 特殊結(jié)果特殊結(jié)果( (1)1)長直載流導(dǎo)線在均勻磁

2、場中長直載流導(dǎo)線在均勻磁場中LLd sin IBsin B d IdFFM:Bsin d IdFD: RHR Fd IBLsinF方向：方向：RHRBIdFdBI FL( (3)3)曲線載流導(dǎo)線在均勻磁場中平動(dòng)曲線載流導(dǎo)線在均勻磁場中平動(dòng)直接應(yīng)用直接應(yīng)用( (2)2)平面載流線圈在均勻磁場中平面載流線圈在均勻磁場中 均勻磁場中曲線電流受均勻磁場中曲線電流受的安培力，等于從起點(diǎn)到終的安培力，等于從起點(diǎn)到終點(diǎn)的直線電流所受的安培力。點(diǎn)的直線電流所受的安培力。LabIB FIB0F （1）選取電流元，建立坐標(biāo)系；選取電流元，建立坐標(biāo)系；（2）確定電流元所受的安培力的大小與方向確定電流元所受的安培力的

3、大小與方向; ;22yxFFF（4）合成安培力矢量。合成安培力矢量。jFiFFyxorxyFFarctan（3）求分量求分量 Fx、Fy；, dFFxx dFFyyBIdFd4. 4. 應(yīng)用應(yīng)用BIdFda1I2I 1B12Fd21FdI1 , I2 , a1. 1. 分析分析 a2IB101select dI22 : da2II da2IIdF2210210212D : a2II ddF210212D : a2II ddF210121D2. 2. 說明說明 ( (1)1) parallel currents-attract anti-parallel currents-repel( (2)2

4、) Follow the third law( (3) 3) the unit of I AN 10 4k2-70 a2II ddF2102121 -7-21mN 102 ddF1maA 1II “that constant current which, it maintained in two straight parallel conductors of infinite length, of negligible circular cross section, and placed 1 meter apart in vacuum, would produced between these

5、 conductors a force equal to 210-7 Newton per meter of length.” (1946)1. 1. 分析分析( (1)1)條件條件 均勻磁場均勻磁場 B 平面線圈平面線圈平面載流線圈電流平面載流線圈電流I的方向的方向 ab c d aoB Bned21oacIb cd ab 1 2bcad B Ba(d)b(c)俯視圖俯視圖 1 ( (2)2)安培力安培力 cd ab 、sinBI F F 121M:D: 反向且反向且 在一條直線上在一條直線上 F ,F 21 oB BdoacIb F 1 F 2 F 3 F 4B Ba(d)b(c)俯視圖俯

6、視圖 1 F 1 F 4 F 3 F 2bc ad 、243BI F F M:D: 反向且反向且 不在一條直線上不在一條直線上 F ,F 43 oB BdoacIb F 3 F 4 e na(d)B Bb(c)俯視圖俯視圖 F 4 F 3 e n( (2)2) 磁力矩磁力矩2 B,e nsinFcosFM 1313sinIB 21neSS neNISmB,esinISB n2. 2. 結(jié)論結(jié)論 0 FF i( (1)1)BmM BmM 3. 3. 說明說明( (1)1)直接應(yīng)用直接應(yīng)用 B Ba(d)b(c) e nM oB BdoacIb e nM( (2)2) 大小大小 :B,esinISBnNB,esinmB MnN-方向方向 : RHR direction of ,en direc