第7章第3節(jié)安培力

1、第第3節(jié)節(jié) 磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)體的作用磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)體的作用載流導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受的力載流導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受的力磁場(chǎng)對(duì)載流線圈的作用磁場(chǎng)對(duì)載流線圈的作用載流導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受的力載流導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受的力一、一、安培力安培力電子在磁場(chǎng)中受力電子在磁場(chǎng)中受力洛洛侖茲力侖茲力sindFev BldBIBI電流元電流元Idl在磁場(chǎng)中所受的力等于在磁場(chǎng)中所受的力等于nSdl個(gè)電個(gè)電子所受的力子所受的力 sinBevnSdldFd dneSvI sinIdlBdF BlIdFd 不論電荷的正負(fù)，該公式總是成立的不論電荷的正負(fù)，該公式總是成立的對(duì)于有限長(zhǎng)載流導(dǎo)線對(duì)于有限長(zhǎng)載流導(dǎo)線 BlIdF例題例題1、有一段半圓形導(dǎo)線有

2、一段半圓形導(dǎo)線 通有電流通有電流I ，均勻磁場(chǎng)，均勻磁場(chǎng)B的方向與的方向與導(dǎo)線所在平面垂直。求此導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受的力？導(dǎo)線所在平面垂直。求此導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受的力？BIRFBIdldFdFdFFy2sinsin二、電流的單位二、電流的單位 平行電流間的相互作用平行電流間的相互作用dIBo 211 電流電流 I1在電流在電流 I2處所產(chǎn)生的磁場(chǎng)為：處所產(chǎn)生的磁場(chǎng)為：?jiǎn)栴}：兩平行長(zhǎng)直載流導(dǎo)線，相距為問(wèn)題：兩平行長(zhǎng)直載流導(dǎo)線，相距為 d 求：每單位長(zhǎng)度線段所受的作用力。求：每單位長(zhǎng)度線段所受的作用力。2212212 2dldIIdlIBdFo 導(dǎo)線導(dǎo)線2上上dl2長(zhǎng)度受力為長(zhǎng)度受力為1、平行載流直導(dǎo)線間的

3、相互作用、平行載流直導(dǎo)線間的相互作用dIIIBdldFo 2212122 1B2Fd1I1Fd2BdI2dIBo 222 1121121 2dldIIdlIBdFo 電流電流 I2在電流在電流 I1 處所產(chǎn)生的磁場(chǎng)為：處所產(chǎn)生的磁場(chǎng)為：dIIIBdldFo 2121211 1B2Fd1I1Fd2BdI2思考：思考：P104 7-12磁場(chǎng)對(duì)載流線圈的作用磁場(chǎng)對(duì)載流線圈的作用一、磁場(chǎng)作用于載流線圈的磁力矩一、磁場(chǎng)作用于載流線圈的磁力矩受力情況受力情況21BIlF22BIlFBF4F3F1F2l1l2MNOPI311sinsinFBIlBIl41sinFBIl兩者大小相等，方向相反，且在同一直線兩者

4、大小相等，方向相反，且在同一直線上，故對(duì)于線圈來(lái)說(shuō)，它們合力矩為零。上，故對(duì)于線圈來(lái)說(shuō)，它們合力矩為零。F1與與F2形成一個(gè)力偶形成一個(gè)力偶B線圈所受的磁力矩線圈所受的磁力矩cossinsinm=MBISMBISNMBIS線圈有 匝，N定義磁矩INSBmM 引入磁矩后引入磁矩后討論：討論： = /2，線圈與磁場(chǎng)平行，磁通量，線圈與磁場(chǎng)平行，磁通量F F =0，力矩，力矩Mmax=ISB =0， 線圈與磁場(chǎng)垂直，磁通量線圈與磁場(chǎng)垂直，磁通量F F =BS，力矩，力矩M=0，平衡，平衡 = ， 線圈與磁場(chǎng)垂直，磁通量線圈與磁場(chǎng)垂直，磁通量F F =-BS，力矩，力矩M=0，平衡，平衡B磁矩在外磁場(chǎng)中的能量（規(guī)定磁矩在外磁場(chǎng)中的能量（規(guī)定 = /2 處為零勢(shì)能處為零勢(shì)能）/2/2/2=Md =mB