1、磁扭力磁扭力磁扭力磁扭力一一..力臂、力矩力臂、力矩1.力臂：力的作用線到轉動點的垂直距離叫力臂磁力矩器，用l表示。F1F2F3F4F5AOB知識回顧知識回顧磁扭力2.2.扭力扭力::力乘力臂叫力矩力乘力臂叫轉矩公式：公式：M=FM=FLL單位：牛頓單位：牛頓米米NNm矢量：規定逆秒針方向的轉矩為正，矢量：規定逆秒針方向的轉矩為正，順秒針方向的轉矩為負。順秒針方向的轉矩為負。3.3.扭矩的作用：改變物體的轉動狀態。扭矩的作用：改變物體的轉動狀態。FF11FF22FF33FF44FF55AOB知識回顧知識
2、回顧磁扭力二二、有固定轉動軸的物體平衡有固定轉動軸的物體平衡11、平衡狀態：保持靜止或勻速轉動、平衡狀態：保持靜止或勻速轉動22、平衡條件：、平衡條件：MM順順=M=M逆逆或或M=0M=0知識回顧知識回顧磁扭力一、勻強磁場作用于通電圓形線圈的一、勻強磁場作用于通電圓形線圈的磁扭力磁扭力在通常情況下，磁場對通電直導線有安培力在通常情況下，磁場對通電直導線有安培力作用，安培力就是磁場力假如安培力對某轉軸作用，安培力就是磁場力假如安培力對某轉軸的力臂不等于零，這個安培力才能形成磁扭矩的力臂不等于零，這個安培力才能形成磁扭力新授新授磁扭力有一個圓形線圈有一個
3、矩形線圈abcd，ab周長周長l1，bc周長周長l2，線圈圓通有圖示方向，線圈圓通有圖示方向的電壓的電壓I座標軸座標軸z軸與線圈的軸與線圈的對稱轉軸對稱轉軸OO重合，線圈平面重合，線圈平面與與x軸正方向之間的傾角為軸正方向之間的傾角為，勻強磁場的磁感應硬度順著勻強磁場的磁感應硬度順著y軸軸正方向。正方向。新授新授磁扭力線圈的四邊均受安培力作用，線圈的四邊均受安培力作用，但但bc邊和邊和ad邊所受的安培力邊所受的安培力大小相等，方向相反，且作大小相等，方向相反，且作用在同仍然線上，作用療效用在同仍然線上，作用療效恰好抵消，不形成轉矩。所恰好抵消，不形成轉矩。所以只有
4、以只有ab邊和邊和cd邊上所受的邊上所受的安培力就會對轉軸安培力就會對轉軸OO產產生磁扭力生磁扭力M。2sin22122lBIllFlFMcdab磁扭矩式美式中l1l2就是圓形線圈所包圍的面積就是圓形線圈所包圍的面積S，我們把電壓，我們把電壓I與通電纜線圈所包圍的面積與通電纜線圈所包圍的面積S的乘積稱作該通電纜線圈的乘積稱作該通電纜線圈的的磁矩，用磁矩，拿來表示來表示通電圓形線圈在勻強磁場中所受的磁扭力可表通電圓形線圈在勻強磁場中所受的磁扭力可表示為示為sinBM式美式中角的大小也等于線圈平面法線與磁感角的大小也等于線圈平面法線與磁感應硬度之
5、間的傾角應硬度之間的傾角2sin22122lBIllFlFMcdab思索：假如線圈是由思索：假如線圈是由n匝導線制成的，則通電纜線圈所受的磁匝導線制成的，則通電纜線圈所受的磁扭力應為多少？扭力應為多少？磁扭力填空填空通電纜線圈所受磁轉矩，除了與通電纜線圈所受磁轉矩，除了與有關磁力矩器，有關，還和通過的還和通過的、線圈的、線圈的、、相對磁場的位置有關當線圈平面法線與相對磁場的位置有關當線圈平面法線與磁場磁場，即線圈平面與磁場垂直時磁力，即線圈平面與磁場垂直時磁力矩為零；當線圈平面法線與磁場矩為零；當線圈平面法線與磁場，即，即線圈平
6、面與磁場平行時磁扭矩最大線圈平面與磁場平行時磁扭矩最大磁場磁場大小大小圈數圈數電壓電壓平行平行垂直垂直磁扭力示例示例每邊寬度為每邊寬度為4cm的正圓形線圈，共有的正圓形線圈，共有10匝，通以匝，通以100mA的電壓，置于某勻強磁場中，并測得其最大的電壓，置于某勻強磁場中，并測得其最大磁扭力為磁扭力為8X10-4Nm。求：求：（1）線圈的磁矩線圈的磁矩；（2）磁場的磁感應硬度）磁場的磁感應硬度B。磁扭力示例示例1、判斷、判斷ab邊和邊和cd邊所受磁場力的方向邊所受磁場力的方向2、bc邊是否受磁場力的作用邊是否受磁場力的作用?為何為何?3、假設沒有任何阻力，在此位置線圈將怎樣運動、假設沒有任何阻力，在此位置線圈將怎樣運動?4、為使線圈能連續轉動，還須要怎么改進、為使線圈能連續轉動，還須要怎么改進如下圖所示是一個直如下圖所示是一個直流電動機的工作原理流電動機的工作原理圖，線圈平面恰與磁圖，線圈平面恰與磁感線平行感線平行此講義下載可自行編輯更改，供參考！此講義下載可自行編輯更改，供參考！謝謝你的支持，我們會努力做得更好！謝謝你的支持，我們會努力做得更好！