安培定则的公式是什么?

Question

如题所述

Answer 1

安培定则用于确定电流和磁场之间的相互作用力。其公式描述了闭合线圈在磁场中受到的安培力，该力会导致线圈产生旋转，即安培力产生了驱动线圈转动的力矩。这种由安培力产生的力矩被称为磁力矩，其方向与线圈平面的单位正法向矢量与磁场强度矢量B的叉乘方向相同。磁力矩的计算公式为：M = NBISsinθ，其中M表示磁力矩，N是线圈的匝数，BI是电流，S是线圈面积，θ是磁矩与磁感线的夹角。
当线圈的匝数为1时，磁力矩Mab和Mcd的计算公式分别为：Mab = Fab*L2/2*sinθ = 1/2BIL1*L2sinθ 和 Mcd = Fcd*L2/2*sinθ = 1/2BIL1*L2*sinθ，因此，总的磁力矩Mab+Mcd等于BISsinθ。
对于线圈匝数为N的情况，磁力矩M可以表示为M = NBISsinθ。根据磁力矩的性质，我们可以得出以下结论：
1. 磁力矩的大小与线圈的形状无关。
2. 当θ = π/2时，磁力矩达到最大值Mmax = NBIS。
3. 当转轴与磁感线垂直时，磁力矩与转轴的位置无关。