(11.2.1)--11-2-1载流导线受的磁场力.pdf

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1、第 11 章 恒定电流的磁场第11章 恒定电流的磁场 的内容11.5.1 磁场对载流导线的作用力11.5.2 均匀磁场对载流线圈的作用11.6.1 带电粒子在磁场中的运动11.6.2 霍尔效应11.5.1 磁场对载流导线的作用力电子受的洛仑兹力：LFevB ddNnS l电流元很小时，各运动电荷的、所处磁场均相同，受到磁场力相同ldSBvlId电流元中电子数：电流元受到磁场力：安培力公式dLFIlBNFFLd=denvSI=BlIFd=d1.电流元受的磁场力v电流方向电流：2.载流导线受的磁场力（安培力）BlevnSd)(=()devB nS l 0=、232=、例11-11 均匀磁场中载流直

2、导线受的磁场力IdFlIdddFI lB解：取电流元安培力：方向：所以：d sinsinLFBI lBIL0FBLIFmaxlIdB讨 论1）时，2）时，例11-12 求如图半圆导线在匀强磁场中受的安培力 BRabcI解：ddcoscos dxFFBIR ddsinsin dyFFBIR d0 xxFF0dsin d2yyFFBIRBIR 2FBIRj(1)电流元受力：(2)受力分解(3)利用对称性积分dd FI lBdFXYOdd =d FBI lBIRlId所以，PxyoIBlFd0dd00yBIFFxxjBIlFFyBIlxBIFFlyy0ddBlIF ddyBIlBIFFxdsinds

3、indd解：取一段电流元lIdxBIlBIFFydcosdcosdd结论:任意平面载流导线在均匀磁场中所受的力,与其始点和终点相同的载流直导线所受的磁场力相同;任意形状平面闭合载流线圈受合力为零.例11-13 求如图不规则的平面载流导线在均匀磁场中受力，已知和 I.BlId受力：积分：所以，,2=101dIBdIB2202dlIIlIBF2ddd11201121dIIlFlF2dddd2101122dlIIlIBF2ddd221022121I2Id1B2B2dF22dlI11dlI1dF例11-14 真空中两平行长直导线相距为d，通有如图所示的电流，求单位长度导线受力：所以，在真空中两平行长直

4、导线相距 1 m，通有大小相等、方向相同的电流，当两导线每单位长度上的吸引力为时，规定这时的电流为1 A（安培）.N1027问：若两直导线电流方向相反，二者之间的作用力如何？dIIlFlF2dddd21022111I2I1B2B2dF1dFd单位电流强度（1A）的规定：例11-15 真空中相距为d的两平行长直导线均匀带电（电荷线密度为l l1 1、l l2 2）沿直线方向运动，速度分别为、，求单位长度导线受力.+1v2v1v2vd解：（1）磁场力11 1Ivl0 112IBd22 2Ivl012 1 2m1 22vvFB Id ll 导线 单位长度受力为2吸引力（2）电场力1102Edl12e

5、2102FEdlll 导线 单位长度受力为2m1 200 1 22eFvvvvFc 一般FmFe若不是带电，而是通有电流？排斥力11.5.2 载流线圈在均匀磁场中受的磁力矩两者大小相等，方向相反，且在同一直线上，故合力矩为零。dLFI lB1111dsin()cos2dsin()cos2adcbFIlBIl BFIlBIl Bacbd1Fn e 1Fl2l1根据：I以矩形平面载流线圈为例（ab、cd边垂直于磁场）：B磁场对载流线圈的磁力矩:sinsin12ISBlBIlM线圈磁矩:IB.FF.FIBBIFmax,2MM 0,0M平 衡亚稳平衡1）磁场与磁矩方向相同2）方向相反3）方向垂直,0M力矩最大磁力矩作用效果：使磁矩转向外磁场方向222FFBIl合力矩:大小方向 垂直纸面向外2F.l1B2Fn en=eISpmBpMm=两者大小相等，方向相反，不在同一直线上ablI2I1例11-16 矩形载流线圈与载流长直导线共面，求线圈受的安培力和磁力矩.解：（1）线圈上下两段导线受力大小相等，方向相反线圈左边导线受力为11 2FB I l，方向向左线圈右边导线受力为22 2FB I l，方向向右0 1 20 1 21211()22()I I lI I lbFFFaaba ab（2）0M