實驗表明,通電導體(ti) 放在磁場中要受到磁場力的作用,這個(ge) 力被稱為(wei) 電磁力。
電磁力公式磁場的電磁力的大小與(yu) 磁感應強度、導體(ti) 內(nei) 的電流、導體(ti) 的長度以及電流與(yu) 磁場方向間的夾角都有關(guan) 係,在均勻磁場中,他們(men) 之間的關(guan) 係可用以下公式表示為(wei) F=BILsinaθ:
上麵的公式就是電磁力公式,式中各個(ge) 參數分表代表的含義(yi) 是:
- F:表示導體在磁場中所受的電磁力,單位(N)
- B:表示磁場的磁感應強度,單位(T,簡稱“特”)
- I:表示導體內的電流,單位(A)
- L:表示磁場中的導體長度,單位(m)
- θ:表示磁感應強度方向與電流方向的夾角,θ念做“西塔”
由上麵電磁力公式可看到,當磁感應強度方向與(yu) 電流方向垂直時(θ=π÷2時),此時通電導體(ti) 在磁場中受到的電磁力最大,如果磁感應強度的方向與(yu) 電流方向平行是(θ=0°或θ=180°),通電導體(ti) 在磁場中所受的電磁力為(wei) 零。
電動機的通電線圈在磁場中之所以能夠轉動,就是載流導體(ti) 受到電磁力的作用的緣故。
電磁力方向確定法:左手定則通電導體(ti) 在磁場中所受的電磁力方向與(yu) 電流方向和磁場方向有關(guan) 。三者之間的關(guan) 係可用左手定則確定,如右圖所示。左手定則的確定方法如下:
將左手伸開,讓磁力線穿過掌心,四指代表電流方向,則張開的大拇指指向就表示電磁力的方向。
在使用左手定則時應注意,伸開的左手,其拇指和其餘(yu) 四指應相互垂直並在一個(ge) 平麵內(nei) 。
磁場對載流導體(ti) 的作用
作為(wei) 磁場對載流導體(ti) 受作用的例子,把兩(liang) 根載流直導線平行放在一起,實驗表明,如果兩(liang) 直線所流過的電流方向相同,則相互吸引,反之,如果兩(liang) 載流導線流過的電流方向相反,則相互排斥。
出現這一現象的原因是:兩(liang) 根載流直導線要收到彼此的電磁力的作用,此電磁力的方向可由左手定則判定(如右圖所示)。
上述現象很有實際意義(yi) ,發電廠、變電站、工廠的配電室的母線排(匯流排),便是相互平行的載流直導線。為(wei) 了使母線有足夠的機械強度,常常每隔一定距離安裝一絕緣支柱,以防止發生短路時過大的短路電流所產(chan) 生的巨大電磁力所引起的破壞作用。此外,電動式測量儀(yi) 表也是根據通電導體(ti) 在磁場中受電磁力的原理而工作的。