20xx粵教版高中物理選修（3-1）34《安培力的應(yīng)用》-文庫吧
2024-10-28 03:12 本頁面
【正文】 cd大小相等、方向相反，合力為零，但合力矩并不為零，此位置合力矩的大小為： 圖 3 － 4 － 3 M ＝ F ab bc2＋ F ad bc2， 又 F ab ＝ F cd ＝ BI ab ，所以 M ＝ BI ab bc ＝ BI S ， 若是 N 匝線圈繞制而成，則 M ＝ NBI S . (3) 當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向成任意角 α 時(shí) 當(dāng)線圈 abc d 在勻強(qiáng)磁場(chǎng) ( 磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B ) 中通以電流 I 時(shí)，若線圈平面與磁場(chǎng)的夾角為 α ，如圖 3 － 4 － 4 所示，則此時(shí)安培力的力矩 M ＝ Mab＋ Mcd. 圖 3 － 4 － 4 即： M ＝ Fabbc2 c os α ＋ Fcdbc2 c os α ， 而 Fab＝ Fcd＝ BI ab ， 所以 M ＝ B I S c os α ， 若是 N 匝線圈繞制而成，則 M ＝ NBI S c os α . 線圈在磁場(chǎng)中受到安培力矩 M ＝ NBI S c os α 作用而轉(zhuǎn)動(dòng)起來，這就是電 動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的原理． 特別提醒 ① 同樣的線圈放入同樣的磁場(chǎng)中，電流越大，安培力矩就越大，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速也就越大． ② 要提高電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，可增大電流 I、增大磁感應(yīng)強(qiáng)度、增大線圈面積和匝數(shù)． 二、磁電式電表的工作原理及特點(diǎn) 1 ． 工作原理 如圖 3 － 4 － 5 所示，在磁性很強(qiáng)的蹄形磁鐵的兩極間有一個(gè)固定的圓柱形鐵芯，鐵芯外面套有一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的鋁框，在鋁框上繞有線圈，鋁框的轉(zhuǎn)軸上裝有兩個(gè)螺旋彈簧和一個(gè)指針，線圈的兩端分別接在這兩個(gè)螺旋彈簧上，被測(cè)電流經(jīng)過這兩個(gè)彈簧流入線圈． 圖 3 － 4 － 5 (1)均勻輻射磁場(chǎng) 蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)是均勻輻射分布的磁場(chǎng)，放在其中的通電線圈不管轉(zhuǎn)到什么角度，它的平面都跟磁感線平行，線框兩邊所受的安培力方向始終跟線框面垂直． ( 2) 兩種力矩平衡 線框所受電磁力矩在任何位置時(shí)均為 M ＝ N BI S . 當(dāng) N 、 S 、 B 一定時(shí)，線框所受安培力矩與通入的電流強(qiáng)度成正比． 線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，螺旋彈簧變形，反抗線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)，電流越大，電磁力矩越大，與它平衡的反抗力矩也越大．兩力矩平衡時(shí)，線圈停在一定的位置上，反抗力矩 M ′ ＝ kθ ， k 是恒量，是螺旋彈簧的扭轉(zhuǎn)系數(shù)．由 M ＝ M ′ 知， NBI S ＝ kθ ，即 θ ＝NBSkI ，對(duì)某一電流表， N 、 B 、 S 、 k 是確定的，因此線圈的偏轉(zhuǎn)角度 θ 與電流 I
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