磁場對通電直導(dǎo)體的作用

一、磁場對通電直導(dǎo)體的作用

通電導(dǎo)體周圍存在磁場，將通電導(dǎo)體放入磁場中，根據(jù)磁體間的相互作用，它會受到磁場的磁力作用。

1、通電直導(dǎo)體受到均勻磁場作用力的方向，可用左手定則來判斷。2、通電直導(dǎo)體在均勻磁場中受力大小的計算公式為F=BILsinα。式中

B為均勻磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，T；

I為導(dǎo)體中的電流強(qiáng)度，A；

L為導(dǎo)體在磁場中的長度，m；

α為導(dǎo)體與磁力線的夾角；

F為導(dǎo)體受到的磁力，N。

3、導(dǎo)體與磁力線平行時，α=0°，sinα=0。F=0，說明導(dǎo)體不受磁場的作用。

導(dǎo)體與磁力線垂直時，α=90°，sinα=1。Fm=BIL，是導(dǎo)體與磁力線垂直時受到的最大磁力。

二、磁場對通電線圈的作用

磁場對通電導(dǎo)體有作用力，因此對通電線圈也有作用力。

1、如下圖所示：在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場中，放一矩形通電線圈abcd，ab和dc與磁力線平行不受力；ad和bc與磁力線垂直，根據(jù)左手定則可知ad和bc受力方向構(gòu)成一對力偶。線圈在力矩的作用下將繞軸線作順時針方向旋轉(zhuǎn)。

2、線圈的轉(zhuǎn)動力距為M=BIS，式中

B為磁感應(yīng)強(qiáng)度，T；

I為流過線圈的電流，A；

S為線圈的面積，m2；

M為電磁轉(zhuǎn)矩，N.m。

3、如上圖b，當(dāng)線圈平面與磁力線夾角為α?xí)r，線圈受到的轉(zhuǎn)矩M=BⅠScosα。線圈平面與磁力線平行時，α=0°，cosα=1。線圈受到的轉(zhuǎn)矩最大。

線圈與磁力線垂直時，α=90°，cosα=0。線圈受到的轉(zhuǎn)矩為零。

三、通電導(dǎo)體之間的相互作用

通電導(dǎo)體周圍存在磁場，因此兩根平行直導(dǎo)體通過電流時，它們之間也有電磁力。

1、如下圖所示：

兩根平行導(dǎo)體中電流方向相同時是吸引力，電流方向相反時是排斥力。

2、兩根平行直導(dǎo)體之間的作用力大小計算公式為F=μ0I1I2/2πd*L。式中μ0為真空磁導(dǎo)率；

I1、I2為通過導(dǎo)體的電流，A；

d為導(dǎo)體間的距離，m；

L為平行直導(dǎo)體的長度，m；

F為兩平行直導(dǎo)體間的電磁力，N。

3、當(dāng)電路中發(fā)生短路故障時，導(dǎo)體中通過的短路電流極大，導(dǎo)體間的相互作用力極大，以致造成配電裝置和電氣設(shè)備的絕緣破壞和機(jī)械損傷。由兩根平行直導(dǎo)體間相互作用力的計算公式可知，恰當(dāng)選擇支點(diǎn)距離和母線間隔距離可以防止平行母線間過大的電磁力。