载流线圈在磁场中的运动
(1) 载流线圈的磁矩
界说载流I的刚性平面线圈S的磁矩为
其间S为线圈的面积,I为刚性平面线圈通过的电流,n为线圈平面的法向,它也是磁矩的方向。n与电流的方向成右手螺旋联络。
(2) 载流线圈遭到的磁力矩
在磁感应强度为B的均匀磁场中,有一刚性矩形平面载流线圈,边长别离为l1和l2,电流为I,如下图所示。设线圈平面的法向单位矢量n与磁场方向的夹角为j,并且ab边与cd边均与磁场方向笔直。导线bc和ad所受的安培力F1、F1'巨细持平,方向相反,且作用在同一向线上,故彼此抵消。
导线ab和cd所受的安培力别离为F2、F2',并且有F2= F2'=BIl2,但这两个力不在同
一向线,因而构成一力偶(图b)。所以磁场作用在线圈上的力矩为
依据(14.6.6)式线圈磁矩的界说,上式可写成矢量式
这便是载流线圈在均匀磁场中遭到的磁力矩。当n与B平行时,磁力矩为零;当n与B笔直时,磁力矩不为零;当n与B之间有夹角j时,磁场的平行于线圈法向的重量对线圈无任何影响;磁场的笔直于线圈法向的重量对线圈作用有力矩作用。
如刚性平面载流线圈处于不均匀磁场B中,则用积分求出磁力矩
在非均匀磁场中,载流线圈除遭到磁力矩外,还遭到磁力的作用。磁力的方向指向强磁场区域,因而载流小线圈老是被磁极招引。
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