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安培力的应用

安培力(一)

第四节

安培力应用(二)

1、电动机是将电能转化成机械能的重要装置

2、电动机是利用安培力使通电线圈转动的

玩具电动机

直流电动机的运转过程：

F2

力矩=力*力臂

安培力应用(二)

力臂：指的是支点到力的作用线的距离

电动机

F1

安培力应用(二)

F2

F1

F1

合力矩：

M=BIS*cosθ

θ为线圈平面(S)与磁场方向(B)方向的夹角

FB2

＊力矩小些，转动效果差些

安培力应用(二)

FA2

L

L

3、直流电动机的原理

①通电线圈在磁场中受力分析

FA1

FA2

FB3

FB1

FB2

F1

FB3

FB2

＊力矩小些，转动效果差些

＊力矩为零，由于惯性继续转动

＊力矩有最大，转动效果最好

FA3

②通电线圈在磁场中转动情况分析

FA1

FA2

FB1

＊直流电动机的输入电压改变即了改变输入电流，就可以改变电动机的转速。

＊怎样才能使线圈在输入直流电时持续转动，成为电动机？

突出优点

③直流电动机的转动

【说明】

大多数微型和小型直流电动机是用永磁铁提供磁场，而

大型和超大型直流电动机是用励磁电流来提供磁场的。

第四节安培力的应用

常见的直流电动机：

大型和超大型直流电机的生产和维修

大型和超大型直流电机的生产和维修

大型和超大型直流电机的生产和维修

安培力应用(三)

＊磁电式电流表结构如图

可动部分(接在同一转轴上)

被磁化的软铁(固定部分)

螺旋弹簧

线圈

指针

正视图为

①软铁产生的磁场是辐射式磁场(是非匀强磁场，处处磁场强弱相同，但处处磁场方向不同)

②导线所在处磁场强弱相同，导线受力大小相同

导线所在处受力方向不同，但安培力产生的力矩相同

＊磁电式电流表工作原理

弹簧的反抗力矩：

当M=M’时线圈平衡，有θ∝I根据偏角θ的大小

可知电流I的大小．

由左手定则知受力如图所示：

力矩：

＊磁电式电流表工作原理

若线框匝数为N，

＊磁电式电流表工作原理

eg:要想提高磁电式电流表的灵敏度，可采用的办法有()

A、增加线圈匝数

B、增加永久性磁铁的磁感应强度

C、换用弹性较强的游丝，增大反抗力矩

D、增加线圈的面积

E、减小转轴处摩擦

ABDE

例题

如图，一个矩形线圈放在匀强磁场中能绕OO′轴转动，当线圈通过如图所示方向的恒定电流时，在线圈转动90度的过程中()

A、ab边和cd边受到的安培力不变，磁力矩逐渐变小

B、ab边和cd边受到的安培力逐渐减小，磁力矩逐渐变小

C、ad边和cb边始终不受安培力

D、ad边和cb边受到的安培力逐渐增大，但磁力矩为零

O

d

c

O’

a

b

AD

3、直流电动机的原理

①通电线圈在磁场中受力分析

FA1

F右

F左

FA3

FA2

FB3

FB1

FB2

③安培力产生的力矩M1∝I而被扭转的小弹簧产生的力矩M2∝θ，

当M1=M2时线圈平衡，有θ∝I根据偏角θ的大小可知

电流I的大小

④如何提高电流表的灵敏度？(相同的输入电流线圈更容易偏转)

增强磁场增加线圈的匝数

减少转轴处的摩擦换用更柔软的螺旋弹簧