载流线圈在磁场中的运动

(1) 载流线圈的磁矩

(2) 载流线圈受到的磁力矩

    在磁感应强度为B的均匀磁场中，有一刚性矩形平面载流线圈，边长分别为l₁和l₂，电流为I，如下图所示。设线圈平面的法向单位矢量n与磁场方向的夹角为j，并且ab边与cd边均与磁场方向垂直。导线bc和ad所受的安培力F₁、F₁'大小相等，方向相反，且作用在同一直线上，故相互抵消。

    导线ab和cd所受的安培力分别为F₂、F₂'，并且有F₂= F₂'=BIl₂，但这两个力不在同

一直线，因此形成一力偶（图b）。所以磁场作用在线圈上的力矩为

根据(14.6.6)式线圈磁矩的定义，上式可写成矢量式

    这就是载流线圈在均匀磁场中受到的磁力矩。当n与B平行时，磁力矩为零；当n与B垂直时，磁力矩不为零；当n与B之间有夹角j时，磁场的平行于线圈法向的分量对线圈无任何影响；磁场的垂直于线圈法向的分量对线圈作用有力矩作用。

    如刚性平面载流线圈处于不均匀磁场B中，则用积分求出磁力矩

    在非均匀磁场中，载流线圈除受到磁力矩外，还受到磁力的作用。磁力的方向指向强磁场区域，因此载流小线圈总是被磁极吸引。

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