第七章 6安培定律.ppt

* 安培定律 第六节 一、安培定律 描写电流元在磁场中受安培力的规律。 由实验发现，电流元在磁场中受到的安培力大小： 写成等式： 在 SI 制中：k = 1 §6.安培定律 / 一、安培定律 用矢量式表示： 方向：从 dl 右旋到 B，大拇指指向。 外磁场 §6.安培定律 / 一、安培定律 计算一段电流在磁场中受到的安培力时，应先将其分割成无限多电流元，将所有电流元受到的安培力矢量求和----矢量积分。 二、一段电流在磁场中受力 §6.安培定律 / 二、一段电流的磁场中受力 B 由于 L a b I 三、均匀磁场中曲线电流受力 均匀磁场中曲线电流受的安培力，等于从起点到终点的直线电流所受的安培力。 §6.安培定律 / 三、均匀磁场中曲线电流受力 四、利用安培定律解题方法 1.分割电流元； 2.建立坐标系； 3.确定电流元所受的安培力; 4.求分量 Fx、Fy； 5.由 求安培力。 §6.安培定律 / 四、利用安培定律解题方法 例1：在无限长载流直导线 I1 傍，平行放置另一长为L的载流直导线 I2 ,两根导线相距为 a，求导线 I2所受到的安培力。 解： 由于电流 I2 上各点到电流 I1 距离相同，I2 各点处的 B 相同， §6.安培定律 / 四、利用安培定律解题方法 I2 受到的安培力方向如图所示，安培力大小： 其中 §6.安培定律 / 四、利用安培定律解题方法 I2 受到 I1 的引力，同理 I1 也受到 I2 的引力， 即：同向电流相吸,异向电流相斥。 §6.安培定律 / 四、利用安培定律解题方法 例2：在无限长载流直导线 I1 傍，垂直放置另一长为 L 的载流直导线 I2 , I2 导线左端距 I1 为 a，求导线 I2 所受到的安培力。 解： §6.安培定律 / 四、利用安培定律解题方法 建立坐标系,坐标原点选在 I1上， I1 在电流元处产生的磁场方向垂直向里，电流元受力方向向上。电流元受安培力大小为： 其中 §6.安培定律 / 四、利用安培定律解题方法 分割电流元， 长度为 dx , 分割的所有电流元受力方向都向上，离 I1 近的电流元受力大，离 I1 远的电流元受力小，所以 I2 受到的安培力为： §6.安培定律 / 四、利用安培定律解题方法 例3：在均匀磁场中，放置一半圆形半径为 R 通有电流为 I 的载流导线，求载流导线所受的安培力。 R 解：由均匀磁场中曲线电流受力的结论：半圆形电流受到的安培力相当于沿直径电流受到的安培； ⊙ §6.安培定律 / 四、利用安培定律解题方法 例4：在无限长载流直导线旁，距 a 放置一半径为 R 通有电流为 I 的载流圆环，求载流圆环受到的安培力。 解：分析： I2 电流上各点距 I1 的距离不同，各点的电流方向不同，所以各点受力大小和方向也不同。 §6.安培定律 / 四、利用安培定律解题方法 分割电流元; 电流元处磁场方向和受力的方向如图； 电流元受力大小 根据电流环的对称性，找出 dl 在 x 轴下方的一个对称点 dl’ §6.安培定律 / 四、利用安培定律解题方法 *