真空中的稳恒磁场105磁场对载流导线的作用安培定理.pptVIP

醉雪—风随心动 醉雪—风随心动 * § 10-5 磁场对载流导线的作用 -- 安培定理 一 安培定律 二 平行电流间的相互作用 * 一 安培定律 + + + + + + + I 考虑一个电流元 矢量式 方向： * 安培定律 磁场对电流元的作用力 意义 磁场对电流元作用的力 ，在数值上等于电流元 的大小，电流元所在处的磁感强度 大小 以及电流元和磁感应之间的夹角 的正弦之乘积, 垂直于 和 所组成的平面，且 与 同向。 方向： 大小： * 有限长载流导线所受的安培力 分量式: * 例1 如图所示，一段长为L的载流直导线，置于磁感应强度为B的匀强磁场中，B的方向与电流流向的夹角为θ，求导线受力F=？ 解：电流元受到的安培力为 大小： 方向： 导线上所有电流元受力方向相同，整个导线受到安培力为： A B 垂直指向纸面向里 * 可化为标量积分： 方向：垂直指向纸面向里 讨论：（1） （2） A B * 例2 求载流导线ab 在无限长载流直导线磁场中所受力。 已知：I1、I2、d、L 在ab上任取电流元 电流元所受安培力如图 方向向上 解： × 方向向上 * a c O b 例3 半径为R的半圆形载流导线，电流强度为I，放在磁感应强度为B的均匀磁场中，磁场垂直于导线所在的平面，求F。 解：建立ox，oy轴，以ox轴为参考坐标，在θ处取一电流元， * 结论：一段弧形电流acb在匀强磁场中所受到的力等于其始点到终点联成的直线（ab）上载有相同的电流的直导线所受的力。 θ a b c R 若是闭合的， F＝0 * 取一段电流元 P 上述结论对任意形状的载流导线均成立！ * O d R 例4 半径为R载有电流I2的导体圆环与电流为I1的长直导线放在同一平面内(如图)，直导线与圆心相距为d，且Rd两者间绝缘 ，求：作用在圆电流的磁场力. 解： * 根据对称性(上下) O d R Fx左右对称，但磁场大小不同 * 二 平行电流间的相互作用 * 国际单位制中电流单位安培的定义： 在真空中两平行长直导线相距 1.0 m ，通有大小相等、方向相同的电流，当两导线每单位长度上的吸引力为2×10-7N/m时，规定这时的电流为1.0A（安培）。 思考：若两直导线电流方向相反二者 之间的作用力如何？ 则： 令： * 作业：练习四 醉雪—风随心动 醉雪—风随心动