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文档简介

1、,I,已知外磁场,及载流导线I(L),载流导线在磁场中所受作用力如何？,此为安培定律解决的问题。,本节课主要讲安培定律及其应用，且针对几种特殊情况下的载流导线所受到的安培力的作用。,11-7 磁场对载流导线的作用,一、一段载流导线上的力安培力,I,电流元,一个电荷受力,dN个电荷受力,1,2,安培定律：,讨论,1.式中的 为电流元 所处的外磁场，不包括电流元 自身产生的磁场 2. 的方向：,3. 一般，载流导线上连续分布的电流元都受到安培力的作用，即导线受到的是一种分布力，就象一根细棒上每一段都受到重力作用一样。但是每一个电流元受到的安培力的大小方向均可能不同。 所以，常常使用微元分析法。,讨

2、 论,图示为相互垂直的两个电流元,它们之间的相互作用力,不满足牛顿第三定律,总结： 安培定律,安培力：电流元在磁场中受到的磁力,安培定律,方向判断 右手螺旋或者左手定则,载流导线受到的磁力,大小,在直角坐标系中将电流元的受力沿坐标方向分解，再对各个分量积分。,安培定律,取电流元,受力大小,方向,积分,结论,方向,二、均匀磁场中载流直导线所受安培力,推论：,1.,2.,任意导线,I,推论3. 均匀磁场中任意平面曲线形载流导线所受安培力,结论：在均匀磁场中，垂直于磁场方向的平面内一段弯曲载流导线受到的总安培力大小与导线弯曲形状无关，仅与这段导线起点和终点位置有关。 均匀磁场中任意曲线导体，等于连结

3、曲线始末端的直导线所受的安培力。,推论4. 在均匀磁场中任意形状闭合载流线圈受合力为零 注：说明闭合线圈在均匀磁场中不会发生平动。,练习 如图 求半圆导线所受安培力,方向竖直向上,例1：在磁感强度为B的均匀磁场中，通过一半径为R的半圆导线中的电流为I。若导线所在平面与B垂直，求该导线所受的安培力。,由电流分布的对称性分析导线受力的对称性,解：,安培定律,由安培定律,由几何关系,上两式代入,合力F的方向：y轴正方向。,结果表明：半圆形载流导线上所受的力与其两个端点相连的直导线所受到的力相等。,安培定律,均匀磁场中放置一半径为R的半圆形导线，电流强度为I，导线两端连线与磁感强度方向夹角 = 30，

4、求此段圆弧电流受的磁力。,例2,长度矢量,解：,方向 ,三、非均匀磁场中的载流导体,载流导线受到的磁力,当,只有统一积分变量，老老实实积分,解：,例3：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、L,例题4： 平行电流间单位长度上的相互作用力,B21,B12 ,方向,方向 ,同流向，相吸引；逆流向，相排斥。,方向,方向 ,“安培”的定义：真空中相距1 m的二无限长而圆截面极小的平行直导线中载有相等的电流时，若在每米长度导线上的相互作用力正好等于 ，则导线中的电流定义为1A。,电流单位“安培”的定义,均匀磁场,四、磁场对载流线圈的作用：平面刚性载流线圈上的安培力矩,作用在一直线上,俯视,不作用在一直线上,力矩,方向：（俯视图上）,磁矩,M=ISB

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