1、1,磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)線(xiàn)的作用,2,描寫(xiě)電流元在磁場(chǎng)中受安培力的規(guī)律。,大?。?用矢量式表示：,1.內(nèi)容,安培定律：一個(gè)電流元在磁場(chǎng)中所受磁場(chǎng)力為電流元 與磁感應(yīng)強(qiáng)度 的矢量積。,方向：從 右旋到 ，大拇指指向,垂直由 和 構(gòu)成的平面。,3,計(jì)算一段電流在磁場(chǎng)中受到的安培力時(shí)，應(yīng)先將其分割成無(wú)限多電流元，將所有電流元受到的安培力矢量求和-矢量積分。,均勻磁場(chǎng)中曲線(xiàn)電流受的安培力，等于從起點(diǎn)到終點(diǎn)的直線(xiàn)電流所受的安培力。,由于 ，,2.一段電流在磁場(chǎng)中受力,3.均勻磁場(chǎng)中曲線(xiàn)電流受力,4,例1：在無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線(xiàn) I1 旁，平行放置另一長(zhǎng)為L(zhǎng)的載流直導(dǎo)線(xiàn) I2 ,兩根導(dǎo)線(xiàn)相距為 a，求導(dǎo)線(xiàn) I2所受到

2、的安培力。,解：由于電流 I2 上各點(diǎn)到電流 I1 距離相同，I2 各點(diǎn)處的 B 相同，,I2 受到的安培力方向如圖所示，,其中,I2 受到 I1 的引力。,同理 I1 也受到 I2 的引力。,安培力大?。?5,例2：在無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線(xiàn) I1 旁，垂直放置另一長(zhǎng)為 L 的載流直導(dǎo)線(xiàn) I2 , I2 導(dǎo)線(xiàn)左端距 I1 為 a，求導(dǎo)線(xiàn) I2 所受到的安培力。,解：,建立坐標(biāo)系,坐標(biāo)原點(diǎn)選在 I1上，,電流元受安培力大小為：,其中,分割電流元， 長(zhǎng)度為 dx ,6,例3：在均勻磁場(chǎng)中，放置一半圓形半徑為 R 通有電流為 I 的載流導(dǎo)線(xiàn)，求載流導(dǎo)線(xiàn)所受的安培力。,解：由均勻磁場(chǎng)中曲線(xiàn)電流受力的結(jié)論：半

3、圓形電流受到的安培力相當(dāng)于沿直徑電流受到的安培力；,7,將平面載流線(xiàn)圈放入均勻磁場(chǎng)中，,電磁系列電表指針轉(zhuǎn)動(dòng)：在永久磁鐵的兩極之間的空氣隙內(nèi)放一個(gè)可繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的線(xiàn)圈，載流線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中受力矩的結(jié)果。,1.載流線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中受到的力矩,規(guī)定：與電流滿(mǎn)足右手定則的法線(xiàn)方向?yàn)檎颉?da邊受到安培力:,bc邊受到安培力:,Fda 與 Fbc大小相等方向相反，作用在一條直線(xiàn)上，相互抵消。,8,ab邊受到安培力:,cd邊受到安培力:,Fab與Fcd大小相等方向相反，不在一條直線(xiàn)上，不能抵消，為一對(duì)力偶，產(chǎn)生力矩。,作俯視圖,線(xiàn)圈受到的力矩大小為：,9,如果為N匝平面線(xiàn)圈：,S 閉合電流所包圍的面積！,大小

4、：,單位：安培米2,方向:線(xiàn)圈正法線(xiàn)方向；,定義：磁矩,法線(xiàn)方向的單位矢量。,考慮方向：,力矩方向?yàn)椋核闹笍?右旋到 ，大拇指指向。,上述結(jié)論具有普遍意義（也適用于帶電粒子沿任意閉合回路的運(yùn)動(dòng)或自旋磁矩在磁場(chǎng)中受的力矩） 。,10,1. = 0 時(shí)，,線(xiàn)圈處于穩(wěn)定平衡態(tài)。這時(shí)如果外界的擾動(dòng)使線(xiàn)圈稍有偏離，磁場(chǎng)的力矩會(huì)使它回到平衡位置。,2. = 90 時(shí)：,線(xiàn)圈受力矩最大。,3. = 180 時(shí)：,線(xiàn)圈處于非穩(wěn)定平衡態(tài)。這時(shí)如果外界的擾動(dòng)使線(xiàn)圈稍有偏離，磁場(chǎng)的力矩會(huì)使它繼續(xù)偏轉(zhuǎn)。,線(xiàn)圈受力矩為零。,2.討論,線(xiàn)圈受力矩為零。,11,例1：一半徑為 R 的薄圓盤(pán),放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的均勻磁場(chǎng)中, B 的方向與盤(pán)面平行,如圖所示,圓盤(pán)表面的電荷面密度為 s ,若圓盤(pán)以角速度 w 繞其軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng),試求作用在圓盤(pán)上的磁力矩。,解：取半徑為 r, 寬為dr的圓環(huán)。,圓環(huán)帶電量：,轉(zhuǎn)動(dòng)形成電流,磁矩：,方向沿軸線(xiàn)向上,所