磁场对载流导线的作用

本文格式为Word版，下载可任意编辑磁场对载流导线的作用 一 安培力1.安培力：，写成矢量式：。此式既是一个电流元Idl在外磁场B中受力的基本规律，又是定义磁感应强度B的依据。二 平行无限长直导线间的相互作用如图：设两导线的垂直距离为d，其中电流强度分别为I1，I2，电流方向相同,在导线CD上任取电流元I2dl2，其受力dF2 =B1I2dl2 又由于 ,且在导线CD中每一电流元受力方向相同，故其每单位长度所受力为：方向:垂直CD指向AB。同理在导线AB中每单位长度所受力为：方向: 垂直AB指向CD，故两导线相互吸引。同样可证明当两导线电流方向相反时则两导线相相互斥。三 电流电位的规定在真空中有两根平行的长直导线，它们之间相距1m，两导线上电流的流向相同、大小相等。当两导线每单位长度上的吸引力为 时，导线中流有的电流定义为1A。四 矩形载流线圈在匀称磁场中所受的力矩在匀称磁场 中，有一刚性矩形载流线圈abcd，它的边长分别为l1和l2，电流为I。设 的方向（电流绕行方向的右手螺旋方向）与B方向之间的夹角为 。对于导线ad段和bc段，作用力的大小相等、方向相反，并且在同始终线上，所以它们的合力及合力矩都为零。而导线ab段和cd段所受磁场作用力的大小则分别为:。这两个力大小相等、方向相反，但不在同始终线上，因此磁场作用在线圈上的磁力矩的大小为:考虑线圈的磁矩 ，则上式矢量表示为:假如线圈有N匝，那么其所受的磁力矩应为：考虑下述几种特别状况：（1）当时，线圈平面与B垂直，此时线圈处于稳定平衡状态；（2）当时，线圈平面与B平行， ；（3）当时，线圈平面与B垂直，但载流线圈的方向与B的方向相反，M=0，此时线圈是处于不稳定平衡状态。不稳定平衡状态 稳定平衡状态总之，磁场对载流线圈作用的磁力矩，总是使磁矩M转到磁感强度B的方向上。第 2 页 共 2 页