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1、磁场对载流导体的作用力-安培定律1、安培定律、安培定律+I考虑一个电流元考虑一个电流元磁场对载流导体的作用力磁场对载流导体的作用力-安培定律安培定律I安培定律：一个电流元在磁场中所受磁场力为安培定律：一个电流元在磁场中所受磁场力为 电流元电流元 与磁感应强度与磁感应强度 的矢量积。的矢量积。对任一载流导线：对任一载流导线：一般而言，各电流元受安培力大小与方向都不一般而言，各电流元受安培力大小与方向都不一样，则求安培力时应将其分解为坐标分量一样，则求安培力时应将其分解为坐标分量:然后求和。然后求和。例例1）载流直导线在均匀磁场中受力：）载流直导线在均匀磁场中受力：LB方向由方向由决定。决定。I例
2、例2，半径为，半径为R的半圆形载流导线，电流强度为的半圆形载流导线，电流强度为I，放在磁感应强度为，放在磁感应强度为B的均匀磁场中，磁场垂直的均匀磁场中，磁场垂直于导线所在的平面，求于导线所在的平面，求F。xyoab解：建立解：建立ox，oy轴，轴，以以ox轴为参考坐标，轴为参考坐标，在在处取一电流元，处取一电流元，abcR若是闭合的，若是闭合的，F0 结论结论 任意平面载流任意平面载流导线在均匀磁场中所受导线在均匀磁场中所受的力的力,与其始点和终与其始点和终点相同的载流直导线所点相同的载流直导线所受的磁场力相同受的磁场力相同.P例例3，无限长直导线无限长直导线(I)与与一段直导线电流一段直导
3、线电流(I1,L)共共面面，求求直导线电流直导线电流(I1,L)受到的磁场力。受到的磁场力。arI1rdF解：无限长直导线解：无限长直导线(I)的磁场不均匀：的磁场不均匀：O 导线被分成无数个电流导线被分成无数个电流元，在元，在r处取一电流元处取一电流元IdrIOdR例例4 半径为半径为 载有电流载有电流 的导体圆环与电流为的导体圆环与电流为 的的长直导线长直导线 放在同一平面内（如图），直导线与圆心相放在同一平面内（如图），直导线与圆心相距为距为d，且，且 Rd 两者间绝缘两者间绝缘，求，求 作用在圆电流的磁场作用在圆电流的磁场力力.解解.OdR.2、电流的单位两无限长平行载流直导线间的相互
4、作用、电流的单位两无限长平行载流直导线间的相互作用国际单位制中电流单位安培的定义：国际单位制中电流单位安培的定义：在真空中两平行长直导线相在真空中两平行长直导线相距距 1 m，通有大小相等、方向相，通有大小相等、方向相同的电流，当两导线每单位长度同的电流，当两导线每单位长度上的吸引力为上的吸引力为 时，时，规定这时的电流为规定这时的电流为 1 A（安培）（安培）.I1，I2同向相互吸引，若反向，则相互排斥。同向相互吸引，若反向，则相互排斥。BF2F2 IL1Bd106 磁场对载流线圈的作用磁场对载流线圈的作用 磁力的功磁力的功adbc 段受力段受力方向朝下；方向朝下；方向朝上。方向朝上。二力合二力合力为零力为零F2F2F1F1bacdIL1L2顶视图顶视图一、磁力矩一、磁力矩abcd 段受力段受力方向如图，构成力偶方向如图，构成力偶注意：注意：1）若线圈有）若线圈有N匝：匝：F2F2 IL1BdbacdL1L2BF2F2F1IF12）适用于任意形状的平面线圈适用于任意形状的平面线圈在均匀磁场中的情况。在均匀磁场中的情况。每个小磁矩的方向一致。每个小磁矩的方向一致。将电流等效看成许多小矩形将电流等效看成许多小矩形电流组成。电流组成。II（3）对于非均匀磁场，）对于非均匀磁场，