1、1,而在dl段中共有nSdl個自旋,所以受力之和為:,每一個自旋受的磁場力,安培定理,1.,13.3載流導線在磁場中受的磁力,一、安培定理,2,3.載流直導線在勻強磁場中所受安培力:,2.有限長載流導線L受磁力,3,4.任意載流導線在均勻磁場中受力:,任意載流導線受的磁場力等于從起點到終點連的直導線通過相同電壓時受的磁場力,例.如圖所示形狀的導線,通有電壓I,置于一個與均勻磁場B垂直的平面上,則此導線遭到的磁場力的大小為,方向為。,在燴面內豎直向下,4,例.一半方形導線處于一勻強磁場中,求它所受的安培力,已知:B,I,R,解:,方向:豎直向下,5,它們轉矩和為零,
2、.,考慮左右兩線段受力情況,線圈磁矩,13.4載流線圈在均勻磁場中受的磁扭矩,6,7,B,I,I,I,I,I,I,I,I,穩定平衡,非穩定平衡,8,已知:,內放一圓形導線框,如圖,它在外力作用下轉動d角,求:轉動過程中磁場力做的功,扭矩的功,方向:,若1為勢能零點,任意的勢能,取1=90o,9,1.均勻磁場中,載流線圈所受的合外力,2.均勻磁場中,載流線圈所受的合外力扭矩,推論:,3.均勻磁場中,磁矩的勢能為,10,例,一直徑為R=0.1m的半方形閉合線圈,載有電壓I=10A,置于均勻磁場中,磁場方向與線圈平行,已知B=0.5T,求,線圈所受轉矩的大小和方向,解:,方向:沿轉軸向下,1
3、1,例.總阻值為N的均勻密繞平面螺線圈,直徑由R1繞至R2,通有電壓I,置于磁感應硬度為B的均勻磁場中,磁場方向與線圈平面平行,如圖所示。試求:,(1)平面線圈的磁矩(2)線圈在該位置所遭到的磁扭矩,12,解:,取直徑為r,長度為dr的細圓環線圈,阻值為:,細圓環線圈的磁矩:,方向:垂直板面向外,總磁矩:,方向:垂直板面向外,(1)平面線圈的磁矩,13,(2)線圈在該位置所遭到的磁扭矩,總磁矩:,方向:垂直紙面向外,磁扭矩,方向:沿燴面垂直磁場向下,例、一通有電壓為I1的無限長直導線,置于如圖所示的線圈abcd的軸線上,線圈中的電壓為I2。求作用在線圈上的力。,解:線圈上任一線元所受磁場力,
4、兩半圓線圈:,平行或反平行,ab、dc兩直線圈受力如圖,大小相等、方向相同,bc和ad兩半圓線圈受力為零,14,例、如圖磁力矩的方向判斷,在面電壓線密度為j的均勻載流無限大平板附近,有一載流為I、半徑為R的半方形剛性線圈,其線圈平面與載流大平板垂直。線圈所受磁扭力為,受力為。,無限大載流平面在右邊形成的磁場為:,線圈磁矩:,0,0,15,例、一帶電粒子徑跡在紙面內磁力矩的方向判斷,如圖所示。它在勻強磁場中運動,并穿過鉛板,損失一部份動能。則由此可以判別出粒子(),16,17,例、一磁場,則通過直徑為R、開口向z軸正方向的半球殼表面的磁路量為。,解:作直徑為R的圓平面擋住半球殼,由磁場的高斯定律得:,18,例.如圖示的電路,求0點的磁感應硬度,解:,兩直導線在O點形成磁場為0,兩弧電壓形成磁場為:,由內阻定理:,19,作業:13.18、13.19、13.22,