磁力矩说课材料.ppt

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=FLM=FL单位：牛顿单位：牛顿米米 N N m矢量：规定逆时针方向的力矩为正，矢量：规定逆时针方向的力矩为正，顺时针方向的力矩为负。顺时针方向的力矩为负。3.3.力矩的作用：改变物体的转动状态。力矩的作用：改变物体的转动状态。F F1 1F F2 2F F3 3F F4 4F F5 5AOB知识回顾知识回顾二二、有固定转动轴的物体平衡有固定转动轴的物体平衡1 1、平衡状态：保持静止或匀速转动、平衡状态：保持静止或匀速转动2 2、平衡条件：、平衡条件：M M顺顺=M=M逆逆 或或M=0M=0知识回顾知识回顾一、匀强磁场作用于通电矩形线圈的一、匀强磁场作用于通电矩形线圈的磁力矩磁力矩 在一般情况下，磁场对通电直导线有安培力在一般情况下，磁场对通电直导线有安培力作用，安培力就是磁场力如果安培力对某转轴作用，安培力就是磁场力如果安培力对某转轴的力臂不等于零，这个安培力就能产生磁力矩的力臂不等于零，这个安培力就能产生磁力矩新授新授有一个矩形有一个矩形线线圈圈abcd，ab边长边长l1，bc边长边长l2，线线圈中通有圈中通有图图示方示方向的向的电电流流I坐坐标轴标轴z轴轴与与线线圈圈的的对对称称转轴转轴OO 重合，重合，线线圈平圈平面与面与x轴轴正方向之正方向之间间的的夹夹角角为为，匀，匀强强磁磁场场的磁感的磁感应应强强度沿着度沿着y轴轴正方向。正方向。新授新授线线圈的四圈的四边边均受安培力作用，均受安培力作用，但但bc边边和和ad边边所受的安培力所受的安培力大小相等，方向相反，且作大小相等，方向相反，且作用在同一直用在同一直线线上，作用效果上，作用效果正好抵消，不正好抵消，不产产生力矩。所生力矩。所以只有以只有ab边边和和cd边边上所受的上所受的安培力才会安培力才会对转轴对转轴OO 产产生生磁力矩磁力矩M。式中式中l1l2就是矩形就是矩形线线圈所包圈所包围围的面的面积积S，我，我们们把把电电流流I与通与通电线电线圈所包圈所包围围的面的面积积S的乘的乘积积叫做叫做该该通通电线电线圈圈的的磁矩，用磁矩，用来表示来表示 通电矩形线圈在匀强磁场中所受的磁力矩可表通电矩形线圈在匀强磁场中所受的磁力矩可表示为示为式中式中角的大小也等于线圈平面法线与磁感角的大小也等于线圈平面法线与磁感应强度之间的夹角应强度之间的夹角思考：如果线圈是由思考：如果线圈是由n匝导线制成的，则通电线圈所受的磁匝导线制成的，则通电线圈所受的磁力矩应为多少？力矩应为多少？填空填空通电线圈所受磁力矩，不仅与通电线圈所受磁力矩，不仅与 有关，有关，还和通过的还和通过的 、线圈的、线圈的 、相对磁场的位置有关当线圈平面法线与相对磁场的位置有关当线圈平面法线与磁场磁场 ，即线圈平面与磁场垂直时磁力，即线圈平面与磁场垂直时磁力矩为零；当线圈平面法线与磁场矩为零；当线圈平面法线与磁场 ，即，即线圈平面与磁场平行时磁力矩最大线圈平面与磁场平行时磁力矩最大磁场磁场大小大小圈数圈数电流电流平行平行垂直垂直示例示例 每每边长边长度度为为4cm的正方形的正方形线线圈，共有圈，共有10匝，通以匝，通以100mA的的电电流，放在某匀流，放在某匀强强磁磁场场中，并中，并测测得其最大得其最大磁力矩磁力矩为为8X10-4Nm。求：求：（1）线线圈的磁矩圈的磁矩；（2）磁）磁场场的磁感的磁感应应强强度度B。示例示例1、判断、判断ab边边和和cd边边所受磁所受磁场场力的方向力的方向2、bc边边是否受磁是否受磁场场力的作用力的作用?为为什么什么?3、假、假设设没有任何阻力，在此位置没有任何阻力，在此位置线线圈将如何运圈将如何运动动?4、为为使使线线圈能圈能连续转动连续转动，还还需要如何改需要如何改进进如右如右图图所示是一个直所示是一个直流流电动电动机的工作原理机的工作原理图图，线线圈平面恰与磁圈平面恰与磁感感线线平行平行此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢