磁场对电流的作用 [知识要点]一、磁场对通电直导线的作用——安培力1、大小:在匀强磁场中,当导线方向与磁场方向一致时 F 安= ;当导线方向与磁场垂直时,F 安=
2、方向:用“ 定则”判定
3、注意:F 安=BIL 的适用条件:①一般只适用于匀强磁场;② L⊥B;③如果是弯曲的通电导线,则 L 是指有效长度,它等于导线两端点所连直线的长度(如图所示),相应的电流方向沿 L 由始端流向末端.二、磁电式电流表的工作原理 如图所示,蹄形磁铁和圆柱形铁芯间的磁场是均匀辐向磁场,不管通电线圈在磁场中转到什么位置,线圈平面都跟磁场方向平行,线圈受到的安培力矩不随转动角度的改变而改变,安培力矩 M=nBIS 保持不变
当线圈转动某一角度,螺旋弹簧的阻力矩 M’与安培力矩大小相等时,线圈停止转动,指针指示一个确定的读数 I=M’/nBS;由于 M’与指针(或线圈)转过的角度 θ 成正比,所以电流越大,偏转角也越大,θ 与 I 成正比
因通电线圈中的电流方向改变时,指针(或线圈)偏转的方向随之改变,故根据电流表指针偏转方向可判定电路中的电流方向
三、安培力的应用(一)、安培力作用下物体的运动方向的判断1、电流元法:即把整段电流等效为多段直线电流元,先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向,从而判断出整段电流所受合力方向,最后确定运动方向
2、特殊位置法:把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断安培力方向,从而确定运动方向
3、等效法:环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁,条形磁铁也可等效成环形电流或通电螺线管,通电螺线管也可以等效成很多匝的环形电流来分析
4、利用结论法:①两电流相互平行时无转动趋势,同向电流相互 ;,反向电流相互 ;②两电流不平行时,有转动到相互平行且电流方向相同的趋势
利用这些结论分析,可以事半功倍.(二).处理相关安培力问题时要注意图形的变换