第 4 节 通电导线在磁场中受到的力一、安培力的方向1.安培力:通电导线在磁场中受的力
2.左手定则:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时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
3.安培力方向与磁场方向、电流方向的关系:F⊥B,F⊥I,即 F 垂直于 B 和 I 所决定的平面
二、安培力的大小1.垂直于磁场 B 放置、长为 L 的通电导线,当通过的电流为 I 时,所受安培力为 F=ILB
2.当磁感应强度 B 的方向与导线方向成 θ 角时,公式 F=ILB sin _θ
三、磁电式电流表图 3411.原理安培力与电流的关系
2.构造磁铁、线圈、螺旋弹簧、指针、软铁、极靴
如图 341 所示
3.特点两极间的极靴和极靴中间的铁质圆柱,使极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向,使线圈平面都与磁场方向平行,从而使表盘刻度均匀
1.磁场对通电导线的作用力称为安培力,安培力的方向由左手定则判定
2.安培力的大小为:F=ILB,当磁感应强度与导线方向成θ 角时,F=ILBsin θ
3.磁电式电流表的工作原理利用了安培力与电流的关系,所测电流越大时,电流表指针偏转角度越大,根据指针偏转的方向可知电流的方向
图 3424.工作原理如图 342 所示是线圈在磁场中受力的示意图
当电流通过线圈时,导线受到安培力的作用,由左手定则知,线圈左右两边所受的安培力的方向相反,于是架在轴上的线圈就要转动,通过转轴收紧螺旋弹簧使其变形,反抗线圈的转动,电流越大,安培力就越大,螺旋弹簧的形变也就越大,所以,从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小
线圈中的电流方向改变时,安培力的方向随着改变,指针的偏转方向也随着改变
所以,根据指针的偏转方向,可以知道被测电流的方向
5.优缺点优点是灵敏度高,可以测出很弱的电流;缺点是线圈的导线