磁场对载流线圈作用PPT课件

1、1BISMsinBPBeISMmnBeNISMn线圈有N匝时B1F3FMNOPIne2F4Fne M,N O,PB1F2F如果为 N 匝平面线圈：NBISMsin磁场是均匀的，线圈是任意形状的平面线圈。上式成立的条件：第1页/共15页2IB.FF. . . . . . . . . . . . . . . . .FIBB+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + IFmax,2MM 0,0M稳定平衡不稳定平衡讨 论1） 方向与 相同Bne2）方向相反3）方向垂直0,M力矩最大BPBeISMmn第2页/共15页3B B = 0 时，稳定平衡。这时

2、如果外界的扰动使线圈稍有偏离，磁场的力矩会使它回到平衡位置。mPoIFB Bo ImPFFM = 90 时： = 180 时：非稳定平衡。这时如果外界的扰动使线圈稍有偏离，磁场的力矩会使它继续偏转。B BoImPFFBPMm, 0M,NISB, 0MBPBeISMmn力矩最大。F第3页/共15页4第4页/共15页5 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：BPMFm , 02/,maxBPMMBPmm ne与 成右螺旋I0p稳定平衡非稳定平衡0,/MBPmnmeNISP 磁矩 均匀磁场对载流线圈的作用，总是力图使线圈的磁矩转向外磁场的方向。第5页/共15页6例：求下图

3、载流线圈所受的安培力及对Y轴的磁力矩。匀强载流线圈法线 与 正交，线圈面积得载流线圈所受磁力矩第6页/共15页7BRdr解：取半径为 r，宽为dr的圆环。圆环带电量：rdrdq2等效电流：磁矩：方向沿轴线向上所受磁力矩：方向为dqTdqdI2dIrdPm2drr3rdr2sinBdPdMmBdPmdrBr3RdrBrdMM0344RB 例： 一半径为 R 的薄圆盘，放在磁感应强度为 的均匀磁场中， 的方向与盘面平行，圆盘表面的电荷面密度为 ，若圆盘以角速度 绕其轴线转动。求：作用在圆盘上的磁力矩。 BB第7页/共15页8第8页/共15页9第9页/共15页10第10页/共15页11IBRyzQJ

4、KPox 例2 如图半径为0.20m，电流为20A，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0.08T，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？解 把线圈分为JQP和PKJ两部分N64. 0)2(kkRBIFJQPN64. 0)2(kkRBIFPKJxsinddFdlBxIxMdd,sinRlRx以 为轴， 所受磁力矩大小OylIdd第11页/共15页12dsind22IBRM 2022dsinIBRMkRIkISm2iBBjBRIikBRIBmM22sindddlBxIFxMdd,sinRlRx2 RIBM IBRyzQJKPoxxd第12页/共15页13二 磁电式电流计原理aM aBNIS KNBSaI实验测定 游丝的反抗力矩与线圈转过的角度成正比.NS磁铁第13页/共15页14 例1 边长为0.2m的正方形线圈，共有50 匝 ，通以电流2A ，把线圈放在磁感应强度为 0.05T的均匀磁场中. 问在什么方位时，线圈所受的磁力矩最大？磁力矩等于多少？解sinNBISM 得max,2MMmN)2 .