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1.6.3 通电导体在磁场中的受力情况
通电导体会产生磁场,若将通电导体放在其他磁场中(如磁铁产生的磁场),通电导体产生的磁场与其他磁场就会产生吸引或排斥,从而使通电导体受到作用力。通电导体在磁场中受到的力称为安培力。
安培力的方向可用左手定则来判断。如图1-38所示,伸开左手手掌,让大拇指和其余四手指垂直,并且和手掌都在同一平面内,把手掌伸入磁场中,让磁感线垂直穿过手掌,同时让四指指向导体的电流方向,那么,大拇指所指的方向就是通电导体在磁场中所受安培力的方向。
图1-38 用左手定则判断通电导体在磁场中的受力方向
导体在磁场中所受安培力的大小与磁感应强度B、导体流过的电流I、导体的长度l有关。导体在磁场中受到的安培力可用下面的式子来计算
F = BIlsinα
式中,F为安培力,单位为牛顿(N);B为磁感应强度,单位为特斯拉(T),它表示磁场中各点磁场的强弱和方向,其大小用该点磁感线的疏密来表示,某点磁感线越密,则该点的磁感应强度越大,如果磁场中各点的磁场强弱相同,那么该磁场为匀强磁场,匀强磁场中各点磁感应强度是相同的,磁感应强度的方向与磁场方向相同;l为导体的长度,单位为米(m);I为导体通过的电流,单位为安培(A);α为导体与磁场的夹角,如图1-39所示,如果通电导体与磁场垂直,即α = 90°,那么通电导体在磁场受到的安培力F = BIl。
图1-39 安培力计算公式说明图