下载文档原格式
磁场对载流导线产生的力与力矩导线通过电流时会在其周围产生磁场，而磁场又会对导线产生力与力矩的作用。
这是一种非常有趣的物理现象，对于我们理解电磁学和应用于电路中的原理至关重要。
首先，我们来讨论磁场对载流导线产生的力。
根据安培力定律，当导线通过磁场时，磁场会对导线中的电流产生作用力。
这个力的大小与磁场的强度、导线中的电流以及导线与磁场的夹角有关。
为了理解这一点，我们可以想象一个简单的实验。
构建一个导线回路，将其置于磁场中，并通过导线通电。
我们会观察到导线会受到磁场的作用力，并在垂直于磁场方向上受力。
当导线垂直于磁场时，力的大小最大；而当导线与磁场平行时，力的大小为零。
这与安培力定律的描述一致。
在实际应用中，这种力的作用可以被用于各种有用的设备和系统中。
例如，我们可以利用这一原理制造电动机、发电机和磁悬浮列车等。
通过调整导线的位置和方向，可以控制力的大小和方向，从而实现各种功能。
接下来，我们来讨论磁场对载流导线产生的力矩。
力矩是一个物体受力作用后产生的旋转效应。
在磁场中，导线所受力的作用点可能不在导线的中心，导致了力矩的产生。
当电流通过导线时，每一段导线上的电荷会感受到磁场的力。
由于导线上的电荷分布不均匀，所以力的作用点也会不均匀。
导致导线在磁场中受到一个力矩的作用。
这个力矩与导线上的电流、磁场的强度以及导线的几何形状等因素有关。
如果我们将导线连接到一个可转动的轴上，就可以观察到这个力矩的旋转效应。
当导线中的电流通过时，力矩会导致导线围绕轴旋转。
这种现象在电动机和电磁铁等设备中广泛应用。
对于理解磁场对载流导线产生的力与力矩，我们还需要考虑右手法则。
右手法则是一种简单的工具，可以帮助我们确定力和力矩的方向。
在磁场中，我们可以用右手的大拇指、食指和中指来表示磁场，电流和力的方向。
通过掌握右手法则，我们可以更准确地预测和控制磁场对载流导线的作用。
这对于设计和优化电路和电磁设备非常重要。
总结起来，磁场对载流导线产生的力与力矩是电磁学中非常重要的原理。
磁场对载流导线的作用一安培力1.安培力：，写成矢量式：。
此式既是一个电流元Idl在外磁场B中受力的基本规律，又是定义磁感应强度B的依据。
二平行无限长直导线间的相互作用如图：设两导线的垂直距离为d，其中电流强度分别为I1，I2，电流方向相同,在导线CD上任取电流元I2dl2，其受力dF2 =B1I2dl2 又由于,且在导线CD中每一电流元受力方向相同，故其每单位长度所受力为：方向:垂直CD指向AB。
同理在导线AB中每单位长度所受力为：方向: 垂直AB指向CD，故两导线相互吸引。
同样可证明当两导线电流方向相反时则两导线相相互斥。
三电流电位的规定在真空中有两根平行的长直导线，它们之间相距1m，两导线上电流的流向相同、大小相等。
当两导线每单位长度上的吸引力为时，导线中流有的电流定义为1A。
四矩形载流线圈在匀称磁场中所受的力矩在匀称磁场中，有一刚性矩形载流线圈abcd，它的边长分别为l1和l2，电流为I。
设的方向（电流绕行方向的右手螺旋方向）与B方向之间的夹角为。
对于导线ad段和bc段，作用力的大小相等、方向相反，并且在同始终线上，所以它们的合力及合力矩都为零。
而导线ab段和cd段所受磁场作用力的大小则分别为:。
这两个力大小相等、方向相反，但不在同始终线上，因此磁场作用在线圈上的磁力矩的大小为:考虑线圈的磁矩，则上式矢量表示为:假如线圈有N匝，那么其所受的磁力矩应为：考虑下述几种特别状况：（1）当时，线圈平面与B垂直，，此时线圈处于稳定平衡状态；（2）当时，线圈平面与B平行，；（3）当时，线圈平面与B垂直，但载流线圈的方向与B的方向相反，M=0，此时线圈是处于不稳定平衡状态。
不稳定平衡状态稳定平衡状态总之，磁场对载流线圈作用的磁力矩，总是使磁矩M转到磁感强度B 的方向上。
