磁力矩教學課件經(jīng)典實用

1、磁力矩磁力矩磁力矩磁力矩一一. .力臂、力矩力臂、力矩1.力臂：力的作用線到轉(zhuǎn)動點的垂直距 離叫力臂，用l表示。f1f2f3f4f5aob知識回顧知識回顧磁力矩2.2.力矩力矩: :力乘力臂叫力矩力乘力臂叫力矩公式：公式：m = fm = fl l單位：牛頓單位：牛頓米米 n n m矢量：規(guī)定逆時針方向的力矩為正，矢量：規(guī)定逆時針方向的力矩為正， 順時針方向的力矩為負。順時針方向的力矩為負。3.3.力矩的作用：改變物體的轉(zhuǎn)動狀態(tài)。力矩的作用：改變物體的轉(zhuǎn)動狀態(tài)。 f f1 1f f2 2f f3 3f f4 4f f5 5aob知識回顧知識回顧磁力矩二二、有固定轉(zhuǎn)動軸的物體平衡有固定轉(zhuǎn)動軸的物

2、體平衡1 1、平衡狀態(tài)：保持靜止或勻速轉(zhuǎn)動、平衡狀態(tài)：保持靜止或勻速轉(zhuǎn)動2 2、平衡條件：、平衡條件：m m順順=m=m逆逆 或或m=0m=0知識回顧知識回顧磁力矩一、勻強磁場作用于通電矩形線圈的一、勻強磁場作用于通電矩形線圈的磁力矩磁力矩 在一般情況下，磁場對通電直導線有安培力在一般情況下，磁場對通電直導線有安培力作用，安培力就是磁場力如果安培力對某轉(zhuǎn)軸作用，安培力就是磁場力如果安培力對某轉(zhuǎn)軸的力臂不等于零，這個安培力就能產(chǎn)生磁力矩的力臂不等于零，這個安培力就能產(chǎn)生磁力矩新授新授磁力矩有一個矩形線圈有一個矩形線圈abcd，ab邊長邊長l1，bc邊長邊長l2，線圈中通有圖示方向，線圈中通有圖示

3、方向的電流的電流i坐標軸坐標軸z軸與線圈的軸與線圈的對稱轉(zhuǎn)軸對稱轉(zhuǎn)軸oo 重合，線圈平面重合，線圈平面與與x軸正方向之間的夾角為軸正方向之間的夾角為，勻強磁場的磁感應強度沿著勻強磁場的磁感應強度沿著y軸軸正方向。正方向。新授新授磁力矩線圈的四邊均受安培力作用，線圈的四邊均受安培力作用，但但bc邊和邊和ad邊所受的安培力邊所受的安培力大小相等，方向相反，且作大小相等，方向相反，且作用在同一直線上，作用效果用在同一直線上，作用效果正好抵消，不產(chǎn)生力矩。所正好抵消，不產(chǎn)生力矩。所以只有以只有ab邊和邊和cd邊上所受的邊上所受的安培力才會對轉(zhuǎn)軸安培力才會對轉(zhuǎn)軸oo 產(chǎn)產(chǎn)生磁力矩生磁力矩m。sinsin

4、2sin22122lbillflfmcdab磁力矩式中式中l(wèi)1l2就是矩形線圈所包圍的面積就是矩形線圈所包圍的面積s，我們把電流，我們把電流i與通電線圈所包圍的面積與通電線圈所包圍的面積s的乘積叫做該通電線圈的乘積叫做該通電線圈的的磁矩，用磁矩，用來表示來表示 通電矩形線圈在勻強磁場中所受的磁力矩可表通電矩形線圈在勻強磁場中所受的磁力矩可表示為示為sinbm 式中式中角的大小也等于線圈平面法線與磁感角的大小也等于線圈平面法線與磁感應強度之間的夾角應強度之間的夾角sinsin2sin22122lbillflfmcdab思考：如果線圈是由思考：如果線圈是由n匝導線制成的，則通電線圈所受的磁匝導線制

5、成的，則通電線圈所受的磁力矩應為多少？力矩應為多少？sinnbm 磁力矩填空填空通電線圈所受磁力矩，不僅與通電線圈所受磁力矩，不僅與 有關(guān)，有關(guān)，還和通過的還和通過的 、線圈的、線圈的 、 、相對磁場的位置有關(guān)當線圈平面法線與相對磁場的位置有關(guān)當線圈平面法線與磁場磁場 ，即線圈平面與磁場垂直時磁力，即線圈平面與磁場垂直時磁力矩為零；當線圈平面法線與磁場矩為零；當線圈平面法線與磁場 ，即，即線圈平面與磁場平行時磁力矩最大線圈平面與磁場平行時磁力矩最大磁場磁場大小大小圈數(shù)圈數(shù)電流電流平行平行垂直垂直磁力矩示例示例 每邊長度為每邊長度為4cm的正方形線圈，共有的正方形線圈，共有10匝，通以匝，通以100ma的電流，放在某勻強磁場中，并測得其最大的電流，放在某勻強磁場中，并測得其最大磁力矩為磁力矩為8x10-4nm。 求：求：（1）線圈的磁矩線圈的磁矩 ； （2）磁場的磁感應強度）磁場的磁感應強度b。磁力矩示例示例1、判斷、判斷ab邊和邊和cd邊所受磁場力的方向邊所受磁場力的方向2、bc邊是否受磁場力的作用邊是否受磁場力的作用?為什么為什么?3、假設(shè)沒有任何阻力，在此位置線圈將如何運動、假設(shè)沒有任何阻力，在此位置線圈將如何運動?4、為使線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動，還需要如何改進、為使線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動，還需要如何改進如右圖所示是一個直如右圖所示是一個直流電動機的工作原理流電動機的工作原理