1、磁扭力磁扭力磁扭力磁扭力一一..力臂、力矩力臂、力矩1.力臂：力的作用线到转动点的垂直距离叫力臂磁力矩器，用l表示。F1F2F3F4F5AOB知识回顾知识回顾磁扭力2.2.扭力扭力::力乘力臂叫力矩力乘力臂叫转矩公式：公式：M=FM=FLL单位：牛顿单位：牛顿米米NNm矢量：规定逆秒针方向的转矩为正，矢量：规定逆秒针方向的转矩为正，顺秒针方向的转矩为负。顺秒针方向的转矩为负。3.3.扭矩的作用：改变物体的转动状态。扭矩的作用：改变物体的转动状态。FF11FF22FF33FF44FF55AOB知识回顾知识
2、回顾磁扭力二二、有固定转动轴的物体平衡有固定转动轴的物体平衡11、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22、平衡条件：、平衡条件：MM顺顺=M=M逆逆或或M=0M=0知识回顾知识回顾磁扭力一、匀强磁场作用于通电圆形线圈的一、匀强磁场作用于通电圆形线圈的磁扭力磁扭力在通常情况下，磁场对通电直导线有安培力在通常情况下，磁场对通电直导线有安培力作用，安培力就是磁场力假如安培力对某转轴作用，安培力就是磁场力假如安培力对某转轴的力臂不等于零，这个安培力才能形成磁扭矩的力臂不等于零，这个安培力才能形成磁扭力新授新授磁扭力有一个圆形线圈有一个
3、矩形线圈abcd，ab周长周长l1，bc周长周长l2，线圈圆通有图示方向，线圈圆通有图示方向的电压的电压I座标轴座标轴z轴与线圈的轴与线圈的对称转轴对称转轴OO重合，线圈平面重合，线圈平面与与x轴正方向之间的倾角为轴正方向之间的倾角为，匀强磁场的磁感应硬度顺着匀强磁场的磁感应硬度顺着y轴轴正方向。正方向。新授新授磁扭力线圈的四边均受安培力作用，线圈的四边均受安培力作用，但但bc边和边和ad边所受的安培力边所受的安培力大小相等，方向相反，且作大小相等，方向相反，且作用在同仍然线上，作用疗效用在同仍然线上，作用疗效恰好抵消，不形成转矩。所恰好抵消，不形成转矩。所以只有
4、以只有ab边和边和cd边上所受的边上所受的安培力就会对转轴安培力就会对转轴OO产产生磁扭力生磁扭力M。2sin22122lBIllFlFMcdab磁扭矩式美式中l1l2就是圆形线圈所包围的面积就是圆形线圈所包围的面积S，我们把电压，我们把电压I与通电缆线圈所包围的面积与通电缆线圈所包围的面积S的乘积称作该通电缆线圈的乘积称作该通电缆线圈的的磁矩，用磁矩，拿来表示来表示通电圆形线圈在匀强磁场中所受的磁扭力可表通电圆形线圈在匀强磁场中所受的磁扭力可表示为示为sinBM式美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硬度之
5、间的倾角应硬度之间的倾角2sin22122lBIllFlFMcdab思索：假如线圈是由思索：假如线圈是由n匝导线制成的，则通电缆线圈所受的磁匝导线制成的，则通电缆线圈所受的磁扭力应为多少？扭力应为多少？磁扭力填空填空通电缆线圈所受磁转矩，除了与通电缆线圈所受磁转矩，除了与有关磁力矩器，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
6、面与磁场平行时磁扭矩最大线圈平面与磁场平行时磁扭矩最大磁场磁场大小大小圈数圈数电压电压平行平行垂直垂直磁扭力示例示例每边宽度为每边宽度为4cm的正圆形线圈，共有的正圆形线圈，共有10匝，通以匝，通以100mA的电压，置于某匀强磁场中，并测得其最大的电压，置于某匀强磁场中，并测得其最大磁扭力为磁扭力为8X10-4Nm。求：求：（1）线圈的磁矩线圈的磁矩；（2）磁场的磁感应硬度）磁场的磁感应硬度B。磁扭力示例示例1、判断、判断ab边和边和cd边所受磁场力的方向边所受磁场力的方向2、bc边是否受磁场力的作用边是否受磁场力的作用?为何为何?3、假设没有任何阻力，在此位置线圈将怎样运动、假设没有任何阻力，在此位置线圈将怎样运动?4、为使线圈能连续转动，还须要怎么改进、为使线圈能连续转动，还须要怎么改进如下图所示是一个直如下图所示是一个直流电动机的工作原理流电动机的工作原理图，线圈平面恰与磁图，线圈平面恰与磁感线平行感线平行此讲义下载可自行编辑更改，供参考！此讲义下载可自行编辑更改，供参考！谢谢你的支持，我们会努力做得更好！谢谢你的支持，我们会努力做得更好！