磁场对载流导线的作用
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10第十讲磁场对载流导线的作用磁场对载流线圈的作用磁力的功磁场对载流导线的作用:当导线中通过电流时,会在导线周围产生一个磁场。
这个磁场会对导线本身以及周围的物体产生一定的影响。
首先,磁场会对导线本身产生力的作用。
根据安培力定律,导线中的电流与其所在位置的磁场之间存在一定的相互作用力。
如果导线是匀强磁场中的一部分,那么这个力会使得导线受到一个正交于电流和磁场的方向上的力,导致导线运动。
这个力被称为洛伦兹力,其大小与导线长度、电流强度、磁场强度以及导线与磁场夹角等因素有关。
其次,磁场对导线周围的物体也会产生一定的影响。
当导线中通过电流时,其周围的磁场会使得周围的物体受到一定的力的作用。
这个力通常称为磁场对物体的磁力。
根据洛伦兹力定律,磁场对物体的磁力与物体中的电荷以及其速度之间存在一定的关系。
当物体中存在电荷,并且它们有一定的速度时,磁场会对物体施加一个力,使其受到偏转或者运动。
磁场对载流线圈的作用:载流线圈是由多个导线绕成的闭合回路,通过线圈内的导线也会在周围产生一个磁场。
这个磁场对线圈本身以及周围的物体也会产生一定的影响。
对于线圈本身,磁场可以增大或者减小线圈内的电流。
当线圈内的电流改变时,其所产生的磁场也会发生变化。
根据法拉第电磁感应定律,磁场的变化会在线圈内感应出电动势,进而产生感应电流。
这个感应电流会使得线圈内的电流发生变化,从而改变线圈所产生的磁场。
对于周围的物体,线圈所产生的磁场同样会使得周围的物体受到磁力的作用。
由于线圈内的导线与磁场的相互作用力在不同位置上的方向相反,所以线圈在外部产生的磁场对外部物体的磁力也会相互抵消。
但是,当线圈周围存在其他导体或者磁材料时,线圈所产生的磁场会使得这些导体或者磁材料受到一定的力的作用,产生磁场对物体的磁力。
磁力的功:磁力的功可以通过考虑一个带电粒子在磁场中进行运动来理解。
当一个带电粒子在磁场中移动时,由于洛伦兹力的作用,这个粒子会受到一个与其速度方向垂直的力。
磁场对载流导体的作用讲授课23 空调01/021、掌握磁场对载流导体的作用重点:磁场对载流导体的作用难点:磁场对载流导体的作用措施:以图示和公式的推导说明《电工基础教学参考书》习题册P27-28§3-4 磁场对载流导体的作用一、磁场对载流直导体的作用:1、大小:通电直导体周围存在磁场(电流的磁效应),它就成了一个磁体,把这个磁体放到另一个磁场中,也会受到磁力的作用,这就是“电磁生力”。
电磁力:指通电导体在磁场中受到的作用力。
电磁力的大小:F=BILsinα式中:F——通电导体受到的电磁力。
牛(N)B——磁感应强度。
特斯拉(T)I——导体中的电流强度。
安培(A)L——导体在磁场的长度。
米(m)α——电流方向与磁感应线的夹角。
当α=90°时,F=BILsinα最大,F=BIL当α=0°时,F=BILsinα最小,等于02、方向通电导体在磁场内的受力方向,可用左手定则判断:平伸左手,使拇指垂直其余四指,手心正对磁场的方向,四指指向表示电流的方向,拇指的指向就是通电导体的受力方向。
3、相距较近且相互平等的通电直导体之间的关系:由于每根载流导线的周围都产生磁场,所以每根导线都处在另一根导线产生的磁场中,即两根导线都受到电磁力的作用。
结论:通过同方向电流的平行导线是互相吸引的,通过反方向电流的平行导线是互相排斥的。
如:输电线上为什么要相距一定距离就安装一个绝缘支柱?4、讲解P59 例3-1二、磁场对通电矩形线圈的作用。
1、线圈平面与磁感应线平行:ab和cd与磁力线垂直将受到磁场的作用力F1和F2,而且F1=F2,根据左手定则,F1和F2的方向相反。
受到作用力的两个边叫做有效边。
两有效边所受到力大小相等,方向相反。
构成一对力偶。
此时的转矩为:M=F1L2=BIL1L2=BIS当线圈平面与磁力线的夹角为α时:M=BIScosα当线圈由N匝线构成时:M=NBIScosα当α=0°时,M=NBIScosα最大,M=NBIS 当α=90°时,线圈平面与磁感应线垂直:M=NBIScosα最小,等于02、讲解P60 例3-2。
磁场对载流导线的作用力
当通过一条载流导线时,电流会在导线周围形成一个磁场。
这个磁场会对导线产生一个作用力,这个作用力叫作洛伦兹力。
洛伦兹力的大小和方向由多个因素决定。
首先,它与导线所承受的电流强度成正比。
其次,它与导线所处的磁场强度成正比。
最后,它的方向由右手定则决定,即当你把右手伸向导线,让四个手指指向磁场方向,大拇指所指的方向就是洛伦兹力的方向。
当导线与磁场垂直时,洛伦兹力会把导线推向磁场的一侧,导致导线偏离原来的路径。
如果导线是直的,则它将被推成一个弧形。
如果导线是一个闭合回路,则洛伦兹力将引起回路的旋转。
洛伦兹力的应用十分广泛。
它可以用于制作电动机、电磁铁和电子束加速器等设备。
此外,洛伦兹力也是磁共振成像(MRI)技术的基础,这种技术可以用于诊断和治疗许多疾病。