电磁学_10_磁场对载流导线的作用

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1、第十讲 磁场对载流导线的作用_20121008 XCH电磁学电磁学 大学物理大学物理01 载流导线受的磁力载流导线受的磁力 02 电流强度单位电流强度单位03 磁场对载流线圈的作用磁场对载流线圈的作用 04 磁力的功磁力的功 第十讲01/ 26磁场对载流导线的作用第十讲 磁场对载流导线的作用_20121008 XCH电磁学电磁学 大学物理大学物理01 载流导线受的磁力载流导线受的磁力 Idl通电导线放在磁场通电导线放在磁场B中，在导线上选取电流元中，在导线上选取电流元电流元上的载流子以相同的平均速度电流元上的载流子以相同的平均速度 运动运动v第十讲 磁场对载流导线的作用_20121008 XC

2、H电磁学电磁学 大学物理大学物理()dNn SdldFqBv电流元上载流子数目电流元上载流子数目一个载流子受到的洛伦兹力一个载流子受到的洛伦兹力 ()dFnSdl qBv电流元受到的力电流元受到的力()q dlq dlIqnSvvvdFIdlB 电流元受到的安培力电流元受到的安培力第十讲 磁场对载流导线的作用_20121008 XCH电磁学电磁学 大学物理大学物理dFIdlB 电流元受到的安培力电流元受到的安培力 电流元电流元 磁感应强度磁感应强度 安培力安培力 之间满足右手螺旋法则之间满足右手螺旋法则 dFIdlB一段通电导线受到的安培力一段通电导线受到的安培力LFIdlB 安培定律安培定律

3、第十讲 磁场对载流导线的作用_20121008 XCH电磁学电磁学 大学物理大学物理, Oxy平面任意形状的一段导线处于均匀磁场平面任意形状的一段导线处于均匀磁场B中中 通有电流通有电流I，a、b之间距离之间距离L，计算电流，计算电流I所受的安培力所受的安培力IdlIdx iIdy jBB k dFIdlBIBdx jIBdy i 导线上电流元导线上电流元电流元受到的安培力电流元受到的安培力载流导线受力载流导线受力00 xybbFIBdx jIBdy iIBL j05/ 26第十讲 磁场对载流导线的作用_20121008 XCH电磁学电磁学 大学物理大学物理 与长度为与长度为L的直导线的直导线

4、 受到的安培力相同受到的安培力相同载流导线受力载流导线受力FIBL j 均匀磁场中均匀磁场中 任意形状的闭合载流回路任意形状的闭合载流回路 受到的安培力为零受到的安培力为零abcaccdacaFFFF0abcdaF第十讲 磁场对载流导线的作用_20121008 XCH电磁学电磁学 大学物理大学物理, 在一个圆柱形磁铁在一个圆柱形磁铁N极的正上方水平放置一个通有极的正上方水平放置一个通有 电流电流I、半径为、半径为R的导线环。磁感应强度的导线环。磁感应强度B在导线环各处的在导线环各处的 方向都和竖直方向成方向都和竖直方向成 角。计算导线环受的磁力角。计算导线环受的磁力 选取电流选取电流元元Idl

5、 垂直向里垂直向里受到的安培力受到的安培力dFIdlB 在纸面内在纸面内第十讲 磁场对载流导线的作用_20121008 XCH电磁学电磁学 大学物理大学物理导线环受到磁力导线环受到磁力zrLLFdFdF导线环上各点的磁场导线环上各点的磁场和导线环电流具有轴对称性和导线环电流具有轴对称性0rLdF sinLFkIBdl(2)sinFR IBkdFIBdl第十讲 磁场对载流导线的作用_20121008 XCH电磁学电磁学 大学物理大学物理, 无限长载流直导线无限长载流直导线I1，在其平面内的刚性等腰梯形，在其平面内的刚性等腰梯形CDEF 导体线框中通有电流导体线框中通有电流I2 计算等腰梯形计算等

6、腰梯形CDEF线框受到的安培力线框受到的安培力 无限长载流直导线的磁场无限长载流直导线的磁场0 12IBx导线右方区域导线右方区域 方向向里方向向里 第十讲 磁场对载流导线的作用_20121008 XCH电磁学电磁学 大学物理大学物理 线圈受到的力分四段计算线圈受到的力分四段计算0 12IBa2 1DCFBI l0 1 212DCI IFl ia DC上各点的上各点的B相等相等0 1 222 ()EFI IFl iab EF上各点的上各点的B相等相等10/ 26第十讲 磁场对载流导线的作用_20121008 XCH电磁学电磁学 大学物理大学物理CE线段电流元线段电流元 受到的磁场受到的磁场力力

7、2I dl2dFI dlB0 12(tan)IBkxdldxidxj 0 1 2(tan)2I IdFji dxx0 1 2(tan)2a bCEaI IFji dxx0 1 2(tan)ln2I Iabija第十讲 磁场对载流导线的作用_20121008 XCH电磁学电磁学 大学物理大学物理0 1 2(tan)ln2DFI IabFijaDF受到的安培力受到的安培力DCEFCEDFFFFFF线圈受到安培力线圈受到安培力21tan2llb0 1 21221(ln)22I IllllabFiaabba 0 1 2(tan)ln2CEI IabFijaCE受到的安培力受到的安培力第十讲 磁场对载流