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磁场对通电直导体的作用

时间:2022-08-23 百科知识 版权反馈
【摘要】:我们把通电直导体在磁场中所受的作用力称为电磁力,也称安培力。从本质上讲,电磁力是磁场和通电导体周围形成的磁场互相作用的结果。

观察与思考

如图5-5-1所示的实验,把一根直导线AB垂直放入蹄形磁铁的磁场中。当导体未通电流时,导体不会运动。如果接通电源,当电流从B流向A的时候,导体立即向磁场外侧运动。若改变导体电流的方向,则导体会向相反的方向运动。你知道这是为什么吗?将通电导体放在磁场中会受到电磁力的作用。那什么是电磁力?电磁力的方向跟哪些因素有关?如何判断?其大小又如何计算呢?本节将学习电磁力的相关知识。

图5-5-1 通电导体在磁场中运动

我们把通电直导体在磁场中所受的作用力称为电磁力,也称安培力。从本质上讲,电磁力是磁场和通电导体周围形成的磁场互相作用的结果。

一、电磁力方向的判断

通电导体在磁场中受到的电磁力的方向,可以用左手定则来判断,如图5-5-2所示。其

技术与运用判断方法:伸出左手,让大拇指与四指在同一平面内,大拇指与四指垂直,让磁感线垂直穿过手心,四指指向电流方向,那么,大拇指所指的方向,就是磁场对通电导体的作用力方向。

图5-5-2 右手定则

二、电磁力大小的计算

实验证明:在匀强磁场中,当通电导体与磁场方向垂直时,电磁力的大小与导体中电流大小成正比,与导体在磁场中的有效长度及截流导体所在的磁感应强度成正比,用公式表示为

实验还证明:当导体和磁感应线方向成α角度时,电磁力的大小为(图5-5-3)

5-5-3 导体和磁感应线方向成α角度

F=BIlsinα

提示:当导体与磁感应线方向平行放置时,导体受到的电磁力为零当导体与磁感应线方向垂直放置时,导体受到的电磁力最大。

实践活动

制作简易直流电动机。一长段漆包线,一节干电池,两个用导线做成的支架。用漆包线绕成10~20匝线圈,用胶水粘住,线圈两端去掉绝缘漆后放在用导线做成的活动支架上,在线圈的下面放一块磁铁,然后给线圈通以直流电,则线圈就会绕一定的方向转动起来,改变直流电的方向,就能改变线圈的转动方向。

思考与练习

判断如图5-5-4所示各载流导体的受力方向。

图5-5-5

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