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1、1而在dl段中共有nSdl個載流子,所以受力之和為:每一個載流子受的磁場力安培定律IIBa1.+13.3載流導(dǎo)線在磁場中受的磁力一、安培定律2lBIq均勻磁場F當(dāng)或時,q0p當(dāng)時,2pqF0F極大,F(xiàn)maxlBI3.載流直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場中所受安培力:2.有限長載流導(dǎo)線L受磁力34.任意載流導(dǎo)線在均勻磁場中受力:Iab任意載流導(dǎo)線受的磁場力等于從起點到終點連的直導(dǎo)線通過相同電流時受的磁場力例.如圖所示形狀的導(dǎo)線,通有電流I,放在一個與均勻磁場B垂直的平面上,則此導(dǎo)線受到的磁場力的大小為,方向為。??????????RcabdO在板面內(nèi)豎直向上4例.一半圓形導(dǎo)線處于一勻強(qiáng)磁場中,求它
2、所受的安培力yx×××××××××××××××××××××××××××R×××Io已知:B,I,R解:ab方向:豎直向上5θBIll12dacb+l1da它們力矩和為零.考慮左右兩線段受力情況,線圈磁矩?⊙⊙⊙13.4載流線圈在均勻磁場中受的磁力矩6載流線圈的磁矩nnnIsssIIIs電流面積n單位法矢(右手螺旋)Isn載流線圈磁矩7BnnnnnnnnM磁M磁M磁M磁M磁M磁M磁=0M磁=0IIIIIIII穩(wěn)定平衡非穩(wěn)定平衡8已知:內(nèi)放一矩形導(dǎo)線框,如圖它在外力作用下轉(zhuǎn)動d?角求:轉(zhuǎn)動過程中磁場力做的功力矩的功均勻磁場B,方向如圖方向:⊙若?1為勢能零點任意?的勢能取?1=90o
3、91.均勻磁場中,載流線圈所受的合外力2.均勻磁場中,載流線圈所受的合外力力矩結(jié)論:3.均勻磁場中,磁矩的勢能為10例一半徑為R=0.1m的半圓形閉合線圈,載有電流I=10A,放在均勻磁場中,磁場方向與線圈平行,已知B=0.5T,求線圈所受力矩的大小和方向解:?方向:沿轉(zhuǎn)軸向上11例.總匝數(shù)為N的均勻密繞平面螺線圈,半徑由R1繞至R2,通有電流I,放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場中,磁場方向與線圈平面平行,如圖所示。試求:(1)平面線圈的磁矩(2)線圈在該位置所受到的磁力矩12解:取半徑為r,寬度為dr的細(xì)圓環(huán)線圈,匝數(shù)為:細(xì)圓環(huán)線圈的磁矩:方向:垂直板面向外總磁矩:方向:垂直板面向
4、外(1)平面線圈的磁矩13(2)線圈在該位置所受到的磁力矩總磁矩:方向:垂直紙面向外磁力矩方向:沿板面垂直磁場向上RI2I1abcdR例、一通有電流為I1的無限長直導(dǎo)線,放在如圖所示的線圈abcd的軸線上,線圈中的電流為I2。求作用在線圈上的力。解:線圈上任一線元所受磁場力兩半圓線圈:平行或反平行ab、dc兩直線圈受力如圖,大小相等、方向相同xbc和ad兩半圓線圈受力為零bacd14例、如圖,在面電流線密度為j的均勻載流無限大平板附近,有一載流為I、半徑為R的半圓形剛性線圈,其線圈平面與載流大平板垂直。線圈所受磁力矩為,受力為。RII無限大載流平面在右側(cè)產(chǎn)生的磁場為:線圈磁矩:0
5、015例、一帶電粒子徑跡在紙面內(nèi),如圖所示。它在勻強(qiáng)磁場中運動,并穿過鉛板,損失一部分動能。則由此可以判斷出粒子()??????????鉛板abc1617例、一磁場,則通過半徑為R、開口向z軸正方向的半球殼表面的磁通量為。解:作半徑為R的圓平面封住半球殼,由磁場的高斯定理得:18例.如圖示的電路,求0點的磁感應(yīng)強(qiáng)度?rIII2I10解:兩直導(dǎo)線在O點產(chǎn)生磁場為0兩弧電流產(chǎn)生磁場為:⊙?由電阻定律:19作業(yè):13.18、13.19、13.22