14.3 磁场对载流线圈的作用力矩.ppt

第14章 磁力 * 1.线圈磁矩垂直磁场 线圈四边电流受力分别为 方向相反 对过质心的轴求力矩 写成矢量式 设平面载流线圈在均匀磁场中载流为I磁矩为 §14.3 磁场对平面载流线圈的作用力矩 一、磁场对平面载流线圈的作用 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2. 线圈磁矩平行磁场 由安培定律求得线圈四边电流受力 方向相反 对过质心的轴求力矩 方向相反 各力均通过轴 仍可写成 3. 线圈磁矩与磁场成任意夹角 ? 方向相反 对过质心的轴求力矩 方向相反 讨论： (1)该结果对于均匀磁场中任何闭合载流线圈均适用。 (2)当磁矩方向与磁场方向一致时，磁力矩为零，如果不受其他力矩和力的作用，处于稳定平衡状态；当磁矩方向与磁场方向相反时，磁力矩为零，如果不受其他力矩和力的作用，处于非稳定平衡状态。 (3)在磁力矩作用下线圈有向稳态平衡转动的趋势。 (4)对比电场对偶极子的力矩公式： (5)如果是N匝线圈则磁力矩为： (6)如果是非均匀磁场则线圈有平动有转动。但是力矩公式不同 载流导线在安培力作用下平动 载流线圈在磁力矩作用下转动 磁场力作功 1. 载流导线在磁场中平动时磁场力做的功 ab边长为l，可自由滑动 ab边所受安培力： 磁场力作功： 结论： 载流导线在磁场中平动，磁场力做的功等于I 乘以导线在移动时所切割的磁力线数。 注意： 1)电流恒定 2)选回路方向使Φ 0 二、磁力的功 2. 载流线圈在磁场中转动时磁力矩做的功 + ? + 线圈在磁场中所受磁力矩： （顺时针） 设线圈转动小角度dφ， 磁力矩的功： 设线圈由φ1转到φ2 ，磁力矩做的功： 结论： 任一载流线圈在磁场中运动，磁场力作的功：