四、磁场对电流的作用
电流通过电动机,电动机的轴就转动起来.电动机的原理是什么呢? 原来通电导线在磁场中要受到力的作用,电动机就是利用这种现象制成的.
实验 1 如图 12—9 所示,把一根直导体 AB 放在蹄形磁体的磁场里, 接通电源,让电流通过原来静止的导体 AB.观察发生的现象.
■图 12—9 通电直导线在磁场中受到力
■图 12—9 通电直导线在磁场中受到力
实验表明:电流通过在磁场中的导体 AB 时.导体 AB 就运动起来.这说明通电导体在磁场里受到力的作用.在上述实验中,这个力的方向既跟电流的方向垂直,又跟磁感线的方向垂直.
实验 2 在上述实验中,使电流的方向相反,或者使磁感线的方向相反,观察导体 AB 的运动情况.
实验表明:使电流的方向相反,或者使磁感线的方向相反,导体 AB 的运动方向也相反.这说明通电导体在磁场里受力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关.
把一个通电线圈放在磁场里,你推测会发生什么现象?你是怎样进行推测的?
实验 3 如图 12—10 甲所示,把一个线圈放在磁场里,接通电源,让电流通过线圈.观察发生的现象.我们看到,接通电源线圈在磁场里发生转动,但转动不能持续下去,摆几下便停在图 12—10 乙所示的位置上.
怎样解释这个现象呢?原来通电线圈的 ab 边和 cd 边在磁场里受到力的作用,而 ab 边和 cd 边中的电流方向相反,所以受到的力的方向相反且不在同一直线上(见图甲),在这两个力的作用下线圈就转动起来.当转到图乙所示的位置时,这两个力恰好在同一直线上,而且大小相等,方向相反,相互平衡,所以线圈在这个位置上可以保持平衡.
通电导体和通电线圈在磁场里受到力的作用而发生运动时,消耗了电能,得到了机械能.在这种现象里,电能转化为机械能.
■图 12—10 通电线圈在磁场里转动
想想议议 通电线圈转到图 12—10 乙所示的平衡位置时,不是立即停下来,而是在平衡位置附近摆动几下才停下来.你怎样解释这个现象?
练 习
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要改变通电导体在磁场里受力的方向,可以通过改变 或改变 来实现.
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通电线圈在磁场里转动,消耗了 能得到了 能.