内容正文:
2.3磁场对通电导线的作用
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既然通电导线能产生磁场,它本身也相当于一个磁体,那么通电导线在磁场中是否也受到力的作用呢?我们通过实验来研究。
奥斯特实验说明:电可以生磁。
观察安培力
如图所示,把一段直导线放到磁场中,当导线中有电流通过时,可以看到原来静止的导线会发生运动。
演示
我们只研究导线所受安培力最大的情形。
一、安培力
通电导体在磁场中受到的力
①把一段通电直导线放在磁场里,当导线方向与磁场方向垂直时,它所受的安培力最大;
②当导线方向与磁场方向一致时,导线不受安培力;
③当导线方向与磁场方向斜交时,所受安培力介于最大值和0之间。
特点:
影响安培力大小的因素
如图,三块相同的蹄形磁铁并列放置,可以认为磁极间的磁场是均匀的。将一根直导线悬挂在磁铁的两极间,有电流通过时悬线将摆动一个角度,通过这个角度可以比较安培力的大小。
分别接通“2、3”和“1、4”可以改变导线通电部分的长度, 电流的强弱由外部电路控制。
先保持导线通电部分的长度不变,改变电流的大小;然后保持电流不变,改变导线通电部分的长度。观察这两个园素对安培力的影响。
演示
精确的实验表明,通电导线在磁场中受到的安培力的大小,既与导线的长度L成正比,又与导线中的电流I成正比,即与I和L的乘积成正比 。
F=BIL
二、磁感应强度
对于不同的磁场,上面的比例关系都成立,但在强弱不同的磁场中,比例系数B是不一样的。
定义式:
(客观存在和电场强度一样)
①物理意义:反映磁场的强弱
③B磁感应强度是个矢量。
②单位:特(T)
B地=0.3×10-4~0.7×10-4 T
B磁=10-3~1 T
B芯=0.8~1.4 T
B人心=10-10T
B人脑=10-10T
小磁针静止时N 极所指的方向
沿磁感线的切线方向
各种常见的磁场
磁感应强度的方向:
调换磁铁两极的位置和改变电流的方向,观察导体棒的运动方向
三、安培力的方向
伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,并使伸开的四指指向电流的方向,那么,大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
思考与讨论
线圈在磁场中如何运动
如果放在磁