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磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)線的作用

作者：佚名    文章來(lái)源：本站原創(chuàng)    點(diǎn)擊數(shù)：    更新時(shí)間：2019/8/5
一 安培力
1.安培力：，寫成矢量式：。
此式既是一個(gè)電流元Idl在外磁場(chǎng)B中受力的基本規(guī)律，又是定義磁感應(yīng)強(qiáng)度B的依據(jù)。

二 平行無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線間的相互作用

　　　　　　　　　　
如圖：設(shè)兩導(dǎo)線的垂直距離為d，其中電流強(qiáng)度分別為I1，I2，電流方向相同,在導(dǎo)線CD上任取電流元I2dl2，其受力dF2 =B1I2dl2 又因?yàn)?IMG align=absMiddle src="/jichu/UploadFiles_6678/201908/20190805195634531.jpg" width=65 height=41> ,且在導(dǎo)線CD中每一電流元受力方向相同，故其每單位長(zhǎng)度所受力為：
　方向:垂直CD指向AB。
同理在導(dǎo)線AB中每單位長(zhǎng)度所受力為：方向: 垂直AB指向CD，故兩導(dǎo)線相互吸引。
同樣可證明當(dāng)兩導(dǎo)線電流方向相反時(shí)則兩導(dǎo)線相互相斥。

三 電流電位的規(guī)定
在真空中有兩根平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線，它們之間相距1m，兩導(dǎo)線上電流的流向相同、大小相等。當(dāng)兩導(dǎo)線每單位長(zhǎng)度上的吸引力為 時(shí)，導(dǎo)線中流有的電流定義為1A。

四 矩形載流線圈在均勻磁場(chǎng)中所受的力矩
在均勻磁場(chǎng) 中，有一剛性矩形載流線圈abcd，它的邊長(zhǎng)分別為l1和l2，電流為I。設(shè) 的方向（電流繞行方向的右手螺旋方向）與B方向之間的夾角為 。
　　　　　　　磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)線的作用
對(duì)于導(dǎo)線ad段和bc段，作用力的大小相等、方向相反，并且在同一直線上，所以它們的合力及合力矩都為零。而導(dǎo)線ab段和cd段所受磁場(chǎng)作用力的大小則分別為:。
這兩個(gè)力大小相等、方向相反，但不在同一直線上，因此磁場(chǎng)作用在線圈上的磁力矩的大小為:
　　　　
考慮線圈的磁矩 ，則上式矢量表示為:
如果線圈有N匝，那么其所受的磁力矩應(yīng)為：
考慮下述幾種特殊情況：
（1）當(dāng)時(shí)，線圈平面與B垂直，，此時(shí)線圈處于穩(wěn)定平衡狀態(tài)；
（2）當(dāng)時(shí)，線圈平面與B平行， ；
（3）當(dāng)時(shí)，線圈平面與B垂直，但載流線圈的方向與B的方向相反，M=0，此時(shí)線圈是處于不穩(wěn)定平衡狀態(tài)。
　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　不穩(wěn)定平衡狀態(tài) 　　　　　　　　穩(wěn)定平衡狀態(tài)

總之，磁場(chǎng)對(duì)載流線圈作用的磁力矩，總是使磁矩M轉(zhuǎn)到磁感強(qiáng)度B的方向上。
Tags：磁場(chǎng),載流導(dǎo)線,電磁學(xué)  
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