交流电线圈中安培力的变化
磁场对通电导线的作用力讲解----安培力（王老师原创）
磁场对通电导线的作用力讲解----安培力（王老师原创）磁场对通电导线的作用力----安培力1、安培力的方向——左手定则（1）左手定则伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，把手放入磁场，让磁感线穿过手心，让伸开的四指指向电流方向，那么大拇指所指方向即为安培力方向。
（2）安培力F、磁感应强度B、电流I三者的方向关系：①F安⊥I，F安⊥B，即安培力垂直于电流和磁感线所在的平面，但B与I不一定垂直。
②判断通电导线在磁场中所受安培力时，注意一定要用左手，并注意各方向间的关系。
③若已知B、I方向，则F安方向确定；但若已知B（或I）和F安方向，则I（或B）方向不确定。
（3）电流间的作用规律：同向电流相互吸引。
，反向电流相互排斥。
2、安培力大小的公式表述（1）通电导线与磁场方向垂直时，它受力的大小与I和L的乘积成正比。
公式：。
（2）当B与I成角时，，是B与I的夹角。
推导过程：如图所示，将B分解为垂直电流的和沿电流方向的，B对I的作用可用B1、B2对电流的作用等效替代，。
几点说明：（1）通电导线与磁场方向垂直时，F=BIL最大；平行时最小，F=0。
（2）B对放入的通电导线来说是外磁场的磁感应强度，与导线的长度和电流的大小都无关。
（3）导线L所处的磁场应为匀强磁场；在非匀强磁场中，公式仅适用于很短的通电导线（我们可以把这样的直线电流称为直线电流元）（4）式中的L为导线垂直磁场方向的有效长度。
如图所示，半径为r的半圆形导线与磁场B垂直放置，当导线中通以电流I时，导线的等效长度为2 r，故安培力F=2BIr。
3．安培力作用下的物体运动方向的判断方法（1）电流元受力分析法：把整段电流等效为很多段直线电流元，先用左手定则判断出每小段电流元受安培力的方向，从而判断出整段电流元所受合力的方向，最后确定运动方向。
（2）特殊位置分析法：把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置（如转过90°）后，再判断所受安培力方向，从而确定运动方向。
磁场力安培力
磁场力安培力学过初中物理的同学都知道，磁场是电流的一个源泉。
你们可曾想到，磁场也会有力呢？它的名字叫“安培力”。
那么什么是安培力呢？下面我给大家介绍一下。
一、安培力定义：安培力就是指电流在磁场里受到的一种作用力。
其实，我们生活中随处可见“安培力”，例如我们走路时脚与地面产生的摩擦力；桌椅、门、窗与地面等之间的摩擦力；风扇转动时产生的阻力……这些都是安培力在起作用。
二、安培力特点：（一）大小变化：安培力的大小与导体在磁场中的有效长度成正比。
（二）方向变化：安培力的方向是随着电流方向而变化的。
（三）随时间变化：不管电流怎样变化，安培力的方向始终不变。
三、安培力的大小与方向判断方法：将大拇指指向和磁感线垂直的方向，四指所指的方向为安培力的方向。
若安培力方向不变则是静磁场。
若安培力方向与电流方向一致，则是变化磁场。
（变化磁场中可能存在着匀速直线运动的物体，应该是匀速圆周运动或变速直线运动）1。
对于通电直导线在磁场中所受安培力，大小为安培力常量A=6.63×10-11N（ N为磁感应强度）。
2。
安培力的方向：安培力总是使导线围绕磁场以螺旋线的方式向右(顺时针)偏转。
3。
安培力的作用点在磁场中央（从电流的角度看），垂直纸面向外。
4。
安培力的大小由导线在磁场中所受安培力大小与导线的电流大小有关。
5。
安培力的作用效果跟导线在磁场中的有效长度L和导线电流I有关。
（ L越长， I越大，安培力越大；反之亦然） 6。
同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。
7。
安培力的方向与导体棒中电流的方向垂直。
8。
两根平行金属导体之间的安培力不做功，不消耗电能。
二、安培力方向(a)。
垂直于磁感线b。
垂直于地面c。
垂直于磁场d。
切割磁感线。
三、磁场对电流的作用力的两种情况。
第一种情况：电流的方向与磁感线方向垂直，方向为沿着电流方向向左。
第二种情况：电流的方向与磁感线方向平行，方向为沿着电流方向向右。
因此磁场对电流的作用力为安培力或洛伦兹力，并且其方向与电流方向垂直。
感应电流在磁场中所受的安培力解读课件
安培力可以实现磁悬浮，即让物体悬浮在磁场中，不与磁铁接触， 从而实现无摩擦、无损耗的传输。
磁记录
安培力可以用来实现磁记录，将信息存储在磁性材料中，如硬盘、磁 带等。
安培力实验验证方法
通电导体在磁场中的受力实验
01
通过实验装置将通电导体放入磁场中，观察其受力情况，从而
验证安培力的存在和大小。
磁悬浮实验
为安培力。
安培力的大小
安培力的大小与导线在磁场中的放 置角度、导线长度、电流强度等因 素有关。
安培力的方向
安培力的方向与导线在磁场中的放 置方向有关，遵循左手定则。
磁场对电流作用的应用实例
直流电机
利用磁场对电流的作用力实现电 能向机械能的转化，从而实现电
机的运转。
变压器
利用磁场对电流的作用力实现电 压和电流的变换，以实现对交流
电的变压。
磁悬浮列车
利用磁场对电流的作用力实现列 车与轨道之间的悬浮，减少摩擦
阻力，提高列车运行速度。
04
感应电流在磁场中所受的 安培力计算
安培力计算公式及其推导过程
安培力计算公式
F=BIL\mathbf{F}=BIL\mathbf{F}=BIL
安培力计算公式的推导过程
基于电磁感应定律和牛顿第二定律，通过假设导线在磁场中受到力的作用，结 合能量守恒定律推导得到。
安培力的重要意义
安培力是电磁学中重要的基本概 念之一，是学习电磁学的基础。
安培力在电能转换、磁悬浮、磁 流体等领域具有广泛的应用价值
。
安培力的研究有助于深入理解电 磁场、电磁感应等概念，为现代
电磁技术的发展奠定了基础。
02
感应电流的产生与测量
感应电流的产生原理
第二节安培力 磁感应强度
第二节安培力磁感应强度在物理学的奇妙世界中，安培力和磁感应强度是两个至关重要的概念。
它们不仅在理论研究中具有深刻的意义，更是在实际应用中发挥着不可或缺的作用。
首先，咱们来聊聊安培力。
安培力是指通电导线在磁场中所受到的力。
想象一下，一根导线中有电流通过，然后把它放到磁场中，这时候它就会受到一种力的作用，这个力就是安培力。
那安培力的大小跟哪些因素有关呢？它跟导线中的电流大小、导线在磁场中的长度，以及磁感应强度的大小都有关系。
具体来说，安培力的大小等于电流大小、导线长度以及磁感应强度大小这三者的乘积，再乘以它们之间夹角的正弦值。
如果导线与磁场方向垂直，那么夹角就是 90 度，正弦值就是 1，这个时候安培力最大。
举个例子，如果有一根长为 1 米的直导线，通过的电流是 2 安培，处在磁感应强度为05 特斯拉的匀强磁场中，并且导线与磁场方向垂直，那么这根导线所受到的安培力大小就是 1 牛顿。
安培力的方向又怎么判断呢？这就得用到左手定则了。
伸开左手，让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流的方向，那么大拇指所指的方向就是安培力的方向。
说完了安培力，咱们再来说说磁感应强度。
磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量。
它就像是给磁场的“力量”定了一个标准。
那怎么来理解磁感应强度呢？可以把它想象成磁场的“密度”。
磁场越强，磁感应强度就越大；磁场越弱，磁感应强度就越小。
在定义上，把一小段通电导线垂直放在磁场中，所受到的安培力与电流和导线长度的乘积的比值，就叫做磁感应强度。
磁感应强度是矢量，它有大小和方向。
在匀强磁场中，磁感应强度的大小和方向都是处处相同的。
在实际应用中，安培力和磁感应强度有着广泛的用途。
比如在电动机中，就是利用安培力的作用来使电动机转动；在磁悬浮列车中，也离不开对安培力和磁感应强度的巧妙运用。
总之，安培力和磁感应强度是电磁学中非常重要的概念。
深入理解它们，对于我们掌握电磁学的知识，以及解决实际问题都具有极其重要的意义。
当线圈中电流变化时解读课件
电磁感应原理简介
电磁感应原理
当线圈中的电流发生变化时，会产生变化的磁场，这个变化的磁场会在附近的 导体中产生感应电动势，从而产生感应电流。这个感应电流的方向与原电流的 变化方向相反。
应用
电磁感应原理在电力、通信、交通等领域有广泛应用，如发电机、变压器、感 应电机等。
02 线圈中电流变化 的现象
电磁感应现象的发现
法拉第电磁感应定律的数学表达
总结词
法拉第电磁感应定律可以用公式 e=-dΦ/dt 来表示，其中 e 表示感应电动势，Φ 表示 磁通量，t 表示时间。
详细描述
该公式描述了感应电动势与磁通量变化率之间的关系，是法拉第电磁感应定律的数学表 达形式。当磁通量增加时，感应电动势为负值；当磁通量减小时，感应电动势为正值。
04 线圈中电流变化 的物理过程
电流变化与磁场变化的相互关系
电流变化产生磁场变化
当线圈中的电流发生变化时，根据电磁感应定律，会在线圈周围产生磁场。这个磁场的大小和方向与 电流的变化率有关。
磁场变化产生感应电动势
磁场的变化会在线圈中产生感应电动势，其大小与磁场变化的快慢成正比。这个感应电动势会进一步 影响线圈中的电流。
工作原理
当电流通过线圈时，会产生磁场。线 圈中的电流越大，产生的磁场越强。 根据右手定则，可以判断磁场的方向 。
电流的产生与变化
电流的产生
电流是由于电荷的定向移动而产生的。在金属导体中，电流 是由电子的移动形成的；在电解液中，电流是由离子的移动 形成的。
电流的变化
电流的变化可以由多种因素引起，如电压的变化、电阻的变 化、负载的变化等。电流的变化会导致磁场的变化，从而影 响线圈的工作状态。
01
02
03
安培力知识要点归纳
安培力知识要点归纳一、安培力1.安培力：通电导线在磁场中受到的作用力叫做安培力．2.安培力的计算公式：F ＝BILsin θ（θ是I 与B 的夹角）； ① I ⊥B 时，即θ＝900，此时安培力有最大值；公式：F ＝BIL ② I //B 时，即θ＝00，此时安培力有最小值，F=0;③ I 与B 成夹角θ时，F=BILSin θ，安培力F 介于0和最大值之间.有用结论：“同向电流相互吸引，反向电流相排斥”。
不平行时有转运动到方向相同且相互靠近的趋势。
3.安培力公式的适用条件:适用于匀强磁场中4.安培力方向的判断——左手定则：伸开左手，使拇指跟其余的四指垂直且与手掌都在同一平面内，让磁感线穿过手心，并使四指指向电流方向，大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向．安培力F 的方向：F ⊥(B 和I 所在的平面)；即既与磁场方向垂直，又与通电导线垂直．但B 与I 的方向不一定垂直． 5．说明：公式F=BIL 中L 为导线的有效长度，即导线两端点所连直线的长度，相应的电流方向沿L 由始端流向末端．如图所示，弯曲的导线ACD 的有效长度为l ，等于两端点A 、D 所连直线的长度，安培力为：F = BIl二、安培力作用下物体的运动方向的判断1．电流元法：即把整段电流等效为多段直线电流元，先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向，从而判断整段电流所受合力方向，最后确定运动方向． 例1：如图所示，通电的线圈放置在水平面上，试分析线圈所受的安培力。
2．特殊位置法：把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断安培力方向，从而确定运动方向．例2：如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由移动，当导线通过图示方向电流时，导线的运动情况是（从上往下看）：（ ）A ．顺时针方向转动，同时下降B ．顺时针方向转动，同时上升C ．逆时针方向转动，同时下降D ．逆时针方向转动，同时上升3．等效法：环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁，条形磁铁也可等效成环形电流或通电螺线管，通电螺线管也可以等效成很多匝的环形电流来分析．例3：如图所示，通电的线圈放置在水平面上，试分析线圈所受的安培力。
高中物理安培力
高中物理安培力
【变式4】 如图3－4－12所示，在倾角为α的光滑斜面上，
放置一根长为L，质量为m，通过电流为I的导线，若使导线静
止，应该在斜面上施加匀强磁场B的大小和方向为( )．
A．B＝mgIsLin α，方向垂直于斜面向下
第三章 磁场
3.4 通电导线在磁场中 受到的力
高中物理安培力
探究： （1）磁场对通电导线有没有力的作用 （2）猜想：
磁场对通电直导线的作用力同哪些 因素有关? （3）什么样的情况下，磁场对通电直导 线的作用力最大? 反之呢？
高中物理安培力
高中物理安培力
一、安培力的方向
演示：按照右图所示进行实验。 1、改变导线中电流的方向，
高中物理安培力
直流电动机
电动机是把电能转化为机械能的动力机器
使用直流电的电动机叫做直流电动机
磁场对电流的作用是电动机的基本原理
直流电动机的转速可由电流大小来控制；转动 方向可由电流方向和磁极的位置来控制。
高中物理安培力
2、安培力的综合问题
高中物理安培力
导练P119
例1 （2012·天津理综） 如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平
安培力F，与电流I，还有 磁场方向，两两垂直
高中物理安培力
左手定则
伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都 与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心穿入，并 使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就 是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
四指
大拇指 磁感线
电流
Y(B)
受力
B
I
穿手心 高中物理安培力
物理选修31安培力知识点
物理选修31：安培力知识点介绍在物理学中，安培力（Ampere’s force）是指由电流在磁场中所产生的力。
安培力是电磁学的重要概念，它描述了电流在磁场中的相互作用。
本文将介绍安培力的基本概念、公式以及一些实际应用。
安培力的定义安培力是指电流在磁场中受到的力。
当电流通过一段导线时，会在该导线周围产生磁场。
如果在该磁场中放置另一段导线，那么这段导线就会受到安培力的作用。
安培力的大小与电流的大小、导线长度以及磁场的强度和方向有关。
根据安培力的右手定则，如果我们将右手的大拇指指向电流的方向，其他四根手指的弯曲方向就是安培力的方向。
安培力的公式安培力的计算公式如下：F = BIL其中，F是安培力，B是磁场的强度，I是电流的大小，L是导线的长度。
这个公式告诉我们，当电流通过一段长度为L的导线时，在磁场强度为B的情况下，导线将受到大小为F的安培力。
安培力的应用安培力在电磁学中有许多实际应用，下面我们将介绍其中两个常见的应用。
电动机电动机是利用安培力的作用来产生机械运动的设备。
在电动机中，通过电流通过线圈产生的安培力使得线圈开始旋转。
根据电流的方向和磁场的方向，线圈将以一定的力和方向进行旋转。
电动机广泛应用于各个领域，例如工业生产、家用电器等。
电磁铁电磁铁是利用安培力的原理来产生强磁场的装置。
当电流通过线圈时，线圈周围的磁场将会增强，形成一个强磁场。
这种装置广泛应用于各个领域，例如磁悬浮列车、电磁炉等。
总结安培力是电磁学中的重要概念，它描述了电流在磁场中的相互作用。
通过理解安培力的定义和计算公式，我们可以更好地理解电流和磁场的关系。
安培力在电动机和电磁铁等实际应用中起着重要作用，它们在我们的日常生活中扮演着不可忽视的角色。
希望本文能够帮助你更好地理解安培力的知识点，如果你对这个主题还有更多的疑问，可以继续深入研究和探索。
安培力课件
实验表明：安培力的方向、磁场方向 、电 流方向三者之间满足左手定则。
2、安培力的方向判断---左手定则
实验表明：安 培力方向垂直 于电流方向和 磁场方向，即 垂直于电流和 磁场所在的平 面。三者之间 遵从左手定则。 左手定则：伸开左手，使拇指与四指在同一平面并跟 四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，四指指向电流方 向，这时拇指所指的就是通电导体所受安培力方向。
第 三 章 磁 场
一、什么是安培力
磁场对通电导线的作用力叫安培力。
大家熟悉的电流强度单位– 安培，是为了纪念在1775年1 月22日出生于法国里昂的物理 学家安德烈‧玛丽‧安培 (AndreM.Ampere)而命名的。 1820年安培首先发现了 磁场对电流的作用，为了纪 念他的贡献，把这个力叫做 安培力。 1822年发现了安培定 律，并在1826年推出两 电流之间的作用力的公式。
（A）适当增大电流I （B）将电流反向并适当改变大小 （C）适当增大磁场 （D）将磁场反向并适当改变大小 a I b
3、活动
（1）如何判断电流对磁铁的作用力
一条形磁铁水平放在桌 面上，一通电导线在磁 铁上方，如图所示。试 判断磁铁对桌面的压力 如何变化.
F1 F 2
N F2 G
F1
⊙
1 2
F 21
B2
+
.
B1 B1
2
F12
1
.
B2
.
F 21 F12
四、安培力的应用
磁铁
磁铁
磁场
电流 电流
通电线圈在磁场中收安培力的应用发生转动
可以绕oo 轴转动的线 圈在磁场中，ab边、 cd边将受到一对安培 oo 力（一对力偶）作用， ' oo 会产生相当于 轴转 ' oo 动的力矩，使线圈转 动。
第2课 交流电的描述(课件)高二物理(人教版2019选择性必修第二册)
有效值
E = Em /
2
(1)电流热效应相关量(如功、功率、热量)
跟交变电流的热效应等效的
U = Um /
2
(2)交流电表（电压表、电流表）的测量值
恒定电流值、电压值
I = Im /
2
正弦式交变电流
ΔΦ
E=n
Δt
平均值
交变电流图象中图线与时间
轴所围面积与时间比值
E
R+ r
ΔΦ
q= N
R+ r
I=
(3)电气设备铭牌标注额定电压、额定电流
３.最大值（峰值）： Em
Um Ｉ m
Em NBS
交变电流的峰值是交变电流在一个周期内所能达到的最大数值，可以用来表示交流
电的电流或电压变化幅度。
e=Emsinωt
i=Imsinωt
u=umsinωt
峰值
Em ＝NωBS
Im
Em NBSw
R总
R总
Um ＝ Im R外
耐压值（最大值）
一、描述交流电的物理量：
A．R两端电压瞬时值的表达式为 uR 2U sin t
B．理想电流表的示数为
C．从
π
2
I
2 NBS
2( R r )
到 3π 的时间内，穿过线圈平面磁通量的变化量为零
2
D．若ω=100π rad/s，通过R的电流每秒钟方向改变50次
牛刀小试
6．如图所示为一电流通过一电子元件后的波形图（曲线部分为正弦交流电的一部分）
怎样求一般交流电的有效值
通过大小相
同电阻R
交流
恒定电流ＩＵ
在交流电的
一个周期内
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交流电线圈中安培力的变化
一、线圈中磁场的变化
在交流电的作用下，线圈中的磁场会发生周期性的变化。
根据电磁感应定律，变化的磁场会感应出电动势，从而产生电流。
这个电流与原磁场相互作用，产生安培力。
二、线圈中电流的变化
线圈中的电流也会随着交流电的频率而发生周期性的变化。
电流的变化又会引起磁场的变化，从而影响安培力的大小和方向。
三、安培力与磁场和电流的关系
安培力的大小与磁场和电流的大小成正比，与电流方向和磁场方向的夹角有关。
当电流方向与磁场方向垂直时，安培力最大；当电流方向与磁场方向平行时，安培力为零。
四、安培力的大小和方向
安培力的大小可以用公式F=BIL表示，其中B是磁感应强度，I 是电流强度，L是电流方向的长度。
安培力的方向可以用左手定则判断，即让磁感应线穿过掌心，四指指向电流方向，大拇指所指方向即为安培力的方向。
五、安培力对线圈的作用
安培力对线圈的作用取决于线圈的形状和放置方式。
当线圈为扁平状且放置方向与磁场垂直时，安培力会使其发生扭转；当线圈为圆筒状且放置方向与磁场垂直时，安培力会使其发生滚动。
六、安培力对电流的作用
安培力对电流的作用表现为阻碍电流的流动。
在交流电的作用下，线圈中的电流会受到安培力的周期性作用，从而产生振动或旋转等运动形式。
七、安培力与线圈形状的关系
线圈的形状也会影响安培力的大小和方向。
不同形状的线圈在相同的磁场和电流条件下会受到不同程度的安培力作用。
例如，矩形线圈在磁场中受到的安培力比圆形线圈更大。