载流导体产生磁场VIP专享VIP免费

载流导体产生磁场磁场对电流有作用一.安培定理大小：方向：sinddlBIF由右手螺旋法则确定任意形状载流导线在外磁场中受到的安培力BlIFFdd(1)安培定理是矢量表述式zyxFFFFd,d,dd(2)若磁场为匀强场BlIFd在匀强磁场中的闭合电流受力BlIFd0§9.5磁场对电流的作用BlIFdd讨论安培力xyOAILB此段载流导线受的磁力。在电流上任取电流元lIdlIBBlIFdddlIdFdsinddlIBFxyIBdxIBlIBFydcosdd0d00yIBFxIBLxIBFLy0d例在均匀磁场中放置一任意形状的导线，电流强度为I求解相当于载流直导线F在匀强磁场中受的力，方向沿y向。OA例求两平行无限长直导线之间的相互作用力？a2I1I1B12f解aIB2101电流2处于电流1的磁场中1212BIf同时，电流1处于电流2的磁场中，aIIBIf2210212121faII2210电流2中单位长度上受的安培力电流1中单位长度上受的安培力(1)定义:真空中通有同值电流的两无限长平行直导线，若相距1米，单位长度受力(2)电流之间的磁力符合牛顿第三定律：N10271221ff则电流为1安培。(3)分析两电流元之间的相互作用力22dlI11dlI12r312121101d4drrlIB312121122012212rrlIlI4BlIfddddd同理321212211021121dd4dddrrlIlIBlIf两电流元之间的相互作用力，一般不遵守牛顿第三定律讨论21f12f(4)分析两根带电长直线沿长度方向运动时，带电线之间的作用力。1v2v12a两带电线上的电流为111vI222vIaIIf2210a2f0m2211vv两带电线单位长度上的电荷之间的库仑力aEfe021212emff2100vv221cvv001c在一般情况下，磁场力远小于电场力2102211022aavv例求一载流导线框在无限长直导线磁场中的受力和运动趋势解1Iaba2I1234xo121bBIfaIbI2102323bBIfaIbI4102方向向左方向向右aalBIf21222sindxIxIaad222102ln2210II24ff整个线圈所受的合力：4321ffffF31ff线圈向左做平动31ff1324CDFABF二.磁场对平面载流线圈的作用B1l2lDAFBCFDCBAIsin1BIlFFBCDA（方向相反在同一直线上）2BIlFFABCD0iF（线圈无平动）对中心的力矩为sin2sin211lFlFMCDABsin21BIll1.在均匀磁场中的刚性矩形载流线圈n（方向相反不在一条直线上）nllnSS21BpMmnISpm令B+nA(B)D(C)2.磁场力的功dsinddBISMAmIBSId)cosd(mmmmIIIAmm)(d1221讨论(1)线圈若有N匝线圈BpNMm(2)M作用下，磁通量增加0M0稳定平衡负号表示力矩作正功时减小非稳定平衡0M(3)非均匀磁场中的平面电流环0iF线圈有平动和转动0M一.洛伦兹力公式•实验结果qBvfsin,,,vBqfθsinBqfv•安培力与洛伦兹力的关系ldIqsfBqNFvddBqfmvBlIFdBlnsqdvBNqv安培力是大量带电粒子洛伦兹力的叠加§9.6带电粒子在磁场中的运动v(1)洛伦兹力始终与电荷运动方向垂直，故讨论对电荷不作功f(2)在一般情况下，空间中电场和磁场同时存在meffFBqEqvtpd/d二.带电粒子在均匀磁场中的运动•BvBfqRmBq22sinvvqBmRvqBmRT22vmqBf2•粒子回转周期与频率情况v•一般情况B//vvhcos//vvsinvv带电粒子作螺旋运动qBmqBmRsinvvqBmThcos2//vv•磁聚焦原理B粒子源Avv//vv很小时qBmThvv2//接收器A’发散角不太大的带电粒子束，经过一个周期后，重新会聚v减少粒子的纵向前进速度，使粒子运动发生“反射”•磁约束原理在非均匀磁场中，速度方向与磁场不同的带电粒子，也要作螺旋运动，但半径和螺距都将不断发生变化BqBmqBmRsinvvf//ffe磁场增强，运动半径减少...