磁场对载流线圈作用磁力功.ppt

磁场对载流线圈作用磁力功一一 磁场对载流线圈的力矩作用磁场对载流线圈的力矩作用已知：已知：则各边受力如图所示：则各边受力如图所示：自上往下自上往下2一对平衡力；一对平衡力；一对力偶，线圈将受磁力矩的作用一对力偶，线圈将受磁力矩的作用磁力矩为：磁力矩为：即：即：3IB.. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .IBB× × × × × × × × × ×× × × × ×× × × × ×I稳定平衡稳定平衡不稳定平衡不稳定平衡讨论讨论(1) 方向相方向相同同(2) 方向相反方向相反(3) 方向垂直方向垂直力矩最大力矩最大4结论结论: 均匀磁场中，任意形状刚性闭合平面通电线圈所受的均匀磁场中，任意形状刚性闭合平面通电线圈所受的 力和力矩为力和力矩为n与与I成右螺旋关系成右螺旋关系Ø 磁矩磁矩θ=00稳定平衡稳定平衡非稳定平衡非稳定平衡θ=18005磁电式电流计原理磁电式电流计原理实验测定实验测定 游丝的反抗力矩与线圈转过的角度成正比游丝的反抗力矩与线圈转过的角度成正比θ。

NS磁铁磁铁6I例例1 匀强磁场中有一圆形电流匀强磁场中有一圆形电流I，求所受磁力矩，求所受磁力矩M大小：大小：方向：方向：平行向上平行向上×7例例2 无无限限长长直直导导线线(I)与与abcd 线线圈圈(I1)共共面面求求:(1)abcd 回回路路中中的的Фm2)若若abcd回回路路中中通通电电I1，，求求四四边边受受的的力力及及线线圈圈如如何何运动？磁力矩等于多少？运动？磁力矩等于多少？ 解：解：(1)OrIabBACDI1×l(2)8OrIabBACDI1×l(3)FAB、、FCD大小相等，方向相反二者合力为零大小相等，方向相反二者合力为零向右向右向左向左9· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 二二 磁力的功磁力的功1 载流导线在磁场中运动时磁力所做的功载流导线在磁场中运动时磁力所做的功 当当载载流流导导线线在在磁磁场场中中运运动动时时，，若若电电流流保保持持不不变变，，磁磁力力所所做做的功等于电流强度与通过回路环绕面积内磁通量增量的乘积。

的功等于电流强度与通过回路环绕面积内磁通量增量的乘积102 2 载流线圈在磁场中转动时磁力矩所做的功载流线圈在磁场中转动时磁力矩所做的功当线圈从当线圈从 时，对应的磁通由时，对应的磁通由则磁力的功：（则磁力的功：（I不变时）不变时）11可以证明：可以证明： 在在均均匀匀磁磁场场中中，，对对任任意意形形状状的的闭闭合合电电流流回回路路，，磁磁力或磁力矩作的功都等于电流与磁通增量的乘积力或磁力矩作的功都等于电流与磁通增量的乘积若电流变化：若电流变化：12例例1 如图，求下列几种情况下，磁力作的功如图，求下列几种情况下，磁力作的功 以以(1) AB、、(2)BC、、(3)AC 为轴向外转为轴向外转90°解：解： (2) 以以BC为轴为轴，向外转，向外转90°后后ABC初始磁通量，线圈的法线方向初始磁通量，线圈的法线方向垂直于纸面向外垂直于纸面向外(1) 以以AB为轴时，向外转为轴时，向外转90°后后13(3) 以以AC为轴，向外转为轴，向外转90°后后ABCABC14例例2 一一半半径径为为R＝＝0.1m的的圆圆形形闭闭合合线线圈圈，，载载有有电电流流I＝＝10A，，放放在在均均匀匀磁磁场场中中，，磁磁场场方方向向与与线线圈圈平平面面平平行行，，大大小小为为B＝＝10T，，如如图图，，求求（（1））线线圈圈磁磁矩矩的的大大小小和和方方向向；；（（2））线线圈圈所所受受磁磁力力矩矩的的大大小小和和方方向向；；（（3））在在磁磁力力作作用用下下，，线线圈圈平平面面绕绕过过O点点的的竖竖直直轴轴转转过过900，磁力矩做的功。

磁力矩做的功方向：方向：解：解： 向外向外(1) 磁矩磁矩大小：大小：(2) 磁力矩磁力矩大小：大小：I方向：方向：向上向上15(3) 磁力矩的功磁力矩的功作业：练习五作业：练习五I16。