磁场对通电直导体的作用

一、磁场对通电直导体的作用

通电导体周围存在磁场，将通电导体放入磁场中，根据磁体间的相互作用，它会受到磁场的磁力作用。

1、通电直导体受到均匀磁场作用力的方向，可用左手定则来判断。2、通电直导体在均匀磁场中受力大小的计算公式为F=BILsinα。式中

B为均匀磁场的磁感应强度，T；

I为导体中的电流强度，A；

L为导体在磁场中的长度，m；

α为导体与磁力线的夹角；

F为导体受到的磁力，N。

3、导体与磁力线平行时，α=0°，sinα=0。F=0，说明导体不受磁场的作用。

导体与磁力线垂直时，α=90°，sinα=1。Fm=BIL，是导体与磁力线垂直时受到的最大磁力。

二、磁场对通电线圈的作用

磁场对通电导体有作用力，因此对通电线圈也有作用力。

1、如下图所示：在磁感应强度为B的均匀磁场中，放一矩形通电线圈abcd，ab和dc与磁力线平行不受力；ad和bc与磁力线垂直，根据左手定则可知ad和bc受力方向构成一对力偶。线圈在力矩的作用下将绕轴线作顺时针方向旋转。

2、线圈的转动力距为M=BIS，式中

B为磁感应强度，T；

I为流过线圈的电流，A；

S为线圈的面积，m2；

M为电磁转矩，N.m。

3、如上图b，当线圈平面与磁力线夹角为α时，线圈受到的转矩M=BⅠScosα。线圈平面与磁力线平行时，α=0°，cosα=1。线圈受到的转矩最大。

线圈与磁力线垂直时，α=90°，cosα=0。线圈受到的转矩为零。

三、通电导体之间的相互作用

通电导体周围存在磁场，因此两根平行直导体通过电流时，它们之间也有电磁力。

1、如下图所示：

两根平行导体中电流方向相同时是吸引力，电流方向相反时是排斥力。

2、两根平行直导体之间的作用力大小计算公式为F=μ0I1I2/2πd*L。式中μ0为真空磁导率；

I1、I2为通过导体的电流，A；

d为导体间的距离，m；

L为平行直导体的长度，m；

F为两平行直导体间的电磁力，N。

3、当电路中发生短路故障时，导体中通过的短路电流极大，导体间的相互作用力极大，以致造成配电装置和电气设备的绝缘破坏和机械损伤。由两根平行直导体间相互作用力的计算公式可知，恰当选择支点距离和母线间隔距离可以防止平行母线间过大的电磁力。