磁场中的通电导线.ppt

第三章 打开电磁学的大门,3.1 磁场中的通电导线,东山二中 沈雄斌,高中物理选修11,从奥斯特发现电流磁效应，我们知道通电导线周围会产生磁场。它会使周围小磁针发生偏转。,如果把通电导线放入到磁场中，导线会有什么样的反应呢？,安培力：通电导线在磁场中受到的力,一、安培力的方向,1、保持电流方向不变，改变磁场方向，安培力的方向怎样变化？,2、保持磁场方向不变，改变电流方向，安培力的方向怎样变化？,伸开左手，四指与拇指在同一平面内并相互垂直，让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流的方向，则拇指所指的方向就是安培力的方向。,判定以下通电导线所受安培力的方向,练习：,如图所示，水平放置的金属棒用悬线吊在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。当金属棒通以从左至右的电流时，关于悬线对棒的拉力判断正确的是( )。 A悬线对棒的拉力等于金属棒所受的重力 B悬线对棒的拉力大于金属棒所受的重力 C悬线对棒的拉力小于金属棒所受的重力 D以上答案都有可能,B,问题：通电导线在磁场中受到的作用力称安培力，那么这个力的大小又与哪些因素有关呢？,动画演示,通电导线所受安培力的大小与磁感应强度、电流的大小以及磁场中垂直磁场方向导线的长度有关。,在匀强磁场中，当通电导线与磁场方向垂直时，安培力的大小等于磁感应强度、电流和导线的长度的乘积。,研究表明,二、安培力的大小：,公式变形,此式从安培力的角度给出了磁感应强度的定义。与电场度的定义相同，均用比值法。体现了磁场对放入其中的电流有力的作用，这种能力与电流的大小、导线的长度无关。,当电流方向与磁场方向平行时，安培力F0。,注意,实例练习,地球是一个大磁体，在赤道上的地磁场可以看成是一个匀强磁场，。如果赤道某处的磁感应强度为0.5104T，在赤道上有一根东西方向的直导线，长20m，载有流向从东往西的电流30A。地磁场对这根导线的作用力多大？方向如何？,解：,所受安培力,据左手定则，可以判断导线受到的安培力的方向垂直指向地面。,问题：通电导线周围能产生磁场，那么两条平行的通电直导线之间会不会通过磁场发生相互作用呢？,电流方向相同时，将会吸引; 电流方向相反时，将会排斥。,实质：不是电荷间的相互作用，而是,电流在彼此形成的磁场中都要受到力的作用,实验结论：,安培画像,两平行通电直导线的相互作用演示,问题：通电导线在磁场受安培力作用，会朝一个方向运动，如果把导线弯成矩形线圈，放入磁场后又会发生什么现象呢？,动画演示,通电线圈在磁场中由于两边受到安培力的方向不同，所以会发生转动。,磁电式电流计。第一台磁电式电流计是安培制作的。,问题：通电矩形线圈，放入磁场后又会发生转动，但不能持续朝一个方向连续不断的转。要如何使线圈连续不断的旋转下去？,人们发现：当线圈转过与磁场方向垂直的位置后，如果改变电流方向就可以让线圈持续转动下去。而这种能够改变电流方向的装置就是换向器。,直流电动机原理动画演示,END,