载流导线在磁场中所受力教案.pptx

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1、2023/3/271例1 计算长为L的载流直导线在均匀磁场B中所受的力。IB解：解：第1页/共27页2 例 2 如图一通有电流 的闭合回路放在磁感应强度为 的均匀磁场中，回路平面与磁感强度 垂直.回路由直导线 AB 和半径为 的圆弧导线 BCA 组成，电流为顺时针方向，求磁场作用于闭合导线的力.ABCor第2页/共27页3根据对称性分析解ABCor第3页/共27页4由于因故ABCor第4页/共27页5解 取一段电流元 例 2 求如图不规则的平面载流导线在均匀磁场中所受的力，已知 和 .PL第5页/共27页6 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

2、相同.PL第6页/共27页2023/3/2773.如图，长载流导线如图，长载流导线ab和和cd相互垂直，相互垂直，它们相距它们相距l，ab固定不动，固定不动，cd能绕中点能绕中点O 转动，并能靠近或离开转动，并能靠近或离开 ab，当电流，当电流方向如图所示时，导线方向如图所示时，导线 cd 将将(A)顺时针转动同时离开顺时针转动同时离开ab;(B)顺时针转动同时靠近顺时针转动同时靠近ab；(C)逆时针转动同时离开逆时针转动同时离开ab；(D)逆时针转动同时靠近逆时针转动同时靠近ab.第7页/共27页2023/3/278123第8页/共27页9 例 3 半径为 载有电流 的导体圆环与电流为 的长

3、直导线 放在同一平面内（如图），直导线与圆心相距为 d，且 R d 两者间绝缘，求 作用在圆电流上的磁场力.OdR第9页/共27页10解OdR.第10页/共27页11OdR.第11页/共27页12OdR.第12页/共27页13解：例：求一无限长直载流导线的磁场对另一直载流 导线ab的作用力。已知：I1、I2、d、LLxdba第13页/共27页14二 磁场作用于载流线圈的磁力矩如图 均匀磁场中有一矩形载流线圈MNOPMNOPI第14页/共27页15线圈有N匝时 M,N O,PMNOPI第15页/共27页16IB.IB BI稳定平衡不稳定平衡讨 论（1）与 同向（2）方向相反（3）方向垂直力矩最大

4、第16页/共27页17 结论:均匀磁场中，任意形状刚性闭合平面通电线圈所受的力和力矩为0p=稳定平衡非稳定平衡与 成右螺旋 磁矩第17页/共27页18 例4 如图半径为0.20 m，电流为20 A，可绕轴旋转的圆形载流线圈放在均匀磁场中，磁感应强度的大小为0.08 T，方向沿 x 轴正向.问线圈受力情况怎样？线圈所受的磁力矩又为多少？IRQJKPo第18页/共27页19解 （方法一）把线圈分为JQP和PKJ两部分 IRQJKPO以 为轴，所受磁力矩大小第19页/共27页20IRQJKPO第20页/共27页21IRQJKPO（方法二）第21页/共27页2023/3/27227.两个同心圆线圈，大

5、圆半径为两个同心圆线圈，大圆半径为R，通有电流通有电流I1；小圆半径为；小圆半径为r，通有电，通有电流流I2，方向如图。若，方向如图。若rR（大线圈（大线圈在小线圈处产生的磁场近似为均匀在小线圈处产生的磁场近似为均匀磁场），当它们处在同一平面内时磁场），当它们处在同一平面内时小线圈所受磁力矩的大小为：小线圈所受磁力矩的大小为：(A);(B)；(C)；(D)。第22页/共27页2023/3/27238.如图，半圆形线圈如图，半圆形线圈(半径为半径为R)通有通有电流电流I。线圈处在与线圈平面平行向。线圈处在与线圈平面平行向右的均匀磁场中。线圈所受磁力矩的右的均匀磁场中。线圈所受磁力矩的大小为大小为

6、 ，方向为，方向为 。把线圈绕把线圈绕oo轴转过角度轴转过角度 时，时，磁力矩恰为零。磁力矩恰为零。向上向上第23页/共27页24例：一半径为R的半圆形闭合线圈，通有电流I，线圈放在均匀外磁场B中，B的方向与线圈平面成300角，如右图，设线圈有N匝，问：（1）线圈的磁矩是多少？（2）此时线圈所受力矩的大小和方向？（3）图示位置转至平衡位置时，磁力矩作功是多少？解：（1）线圈的磁矩pm的方向与B成600夹角第24页/共27页25可见，磁力矩作正功磁力矩的方向由 确定，为垂直于B的方向向上。即从上往下俯视，线圈是逆时针（2）此时线圈所受力矩的大小为（3）线圈旋转时，磁力矩作功为第25页/共27页26本章目录本章目录7 7-4 4 毕毕 奥奥-萨萨伐伐尔尔定定律律7 7-5 5 磁磁通通量量 磁磁场场的的高高斯斯定定理理选择进入下一节：选择进入下一节：7 7-6 6 安安培培环环路路定定理理7 7-7 7 带带电电粒粒子子在在电电场场和和磁磁场场中中的的运运动动7 7-8 8 载载流流导导线线在在磁磁场场中中所所受受的的力力7 7-9 9 磁磁场场中中的的磁磁介介质质第26页/共27页27感谢您的观看！第27页/共27页