1、第四节第四节 安培力的应用安培力的应用安培力（一）安培力（一）玩具电动机玩具电动机1、电动机是将电能转化成机械能的重要装置、电动机是将电能转化成机械能的重要装置2、电动机是利用、电动机是利用安培力使通电线圈转动的安培力使通电线圈转动的安培力应用（二）安培力应用（二）电动机电动机安培力应用（二）安培力应用（二）电动机电动机F1F2力矩力矩=力力*力臂力臂 力臂：指的是支点到力的作用线的距离力臂：指的是支点到力的作用线的距离安培力应用（二）安培力应用（二）电动机电动机F1F2F1F2安培力应用（二）安培力应用（二）电动机电动机FA2FB2力矩小些，转动效果差些力矩小些，转动效果差些LL合力矩：合力
2、矩：M=BIS*cos 为线圈平面（为线圈平面（S S）与磁场方向）与磁场方向（B B）方向的夹角）方向的夹角3、直流电动机的原理、直流电动机的原理通电线圈在磁场中受力分析通电线圈在磁场中受力分析F左左F右右FA1FB1FA2FB2F1FB3通电线圈在磁场中转动情况分析通电线圈在磁场中转动情况分析FA1FB1FA2FB2FA3FB3力矩有最大，转动效果最好力矩有最大，转动效果最好力矩小些，转动效果差些力矩小些，转动效果差些力矩为零，由于惯性继续转动力矩为零，由于惯性继续转动直流电动机的转动直流电动机的转动直流电动机的输入电压直流电动机的输入电压改变即了改变输入电流，改变即了改变输入电流，就可以
3、改变电动机的转速。就可以改变电动机的转速。突出优点突出优点怎样才能使线圈怎样才能使线圈在输入直流电时持在输入直流电时持续转动，成为电动续转动，成为电动机？机？大多数微型和小型直流电动机是用永磁铁提供磁场，而大多数微型和小型直流电动机是用永磁铁提供磁场，而大型和超大型直流电动机是用励磁电流来提供磁场的。大型和超大型直流电动机是用励磁电流来提供磁场的。安培力应用（三）安培力应用（三）磁电式电表磁电式电表磁电式电流表结构如图磁电式电流表结构如图可动部分可动部分(接接在同一转轴上在同一转轴上)被磁化的软铁（固定部分）被磁化的软铁（固定部分）螺旋弹簧螺旋弹簧线圈线圈指针指针磁电式电流表工作原理磁电式电流
4、表工作原理正视图为正视图为软铁产生的磁场是辐射软铁产生的磁场是辐射式磁场（式磁场（是非匀强磁场是非匀强磁场，处处磁场强弱相同，但处处处磁场强弱相同，但处处磁场方向不同）处磁场方向不同）导线所在处磁场强弱相导线所在处磁场强弱相同，同，导线受力大小相同导线受力大小相同导线所在处受力方向不同导线所在处受力方向不同，但安培力产生的力矩相同但安培力产生的力矩相同2*2*LFLFMBISLBILFLM*NBISM 由左手定则知受力如图所示：由左手定则知受力如图所示：力矩：力矩：若线框匝数为若线框匝数为N N，BISLBILFLM*弹簧的反抗力矩：弹簧的反抗力矩：kM 当当 M=MM=M时线圈平衡，有时线圈
5、平衡，有 I I 根据偏角根据偏角 的大小的大小可知电流可知电流I I 的大小的大小磁电式电流表工作原理磁电式电流表工作原理磁电式电流表工作原理磁电式电流表工作原理eg:eg:要想提高磁电式电流表的灵敏度，可采用的办法有要想提高磁电式电流表的灵敏度，可采用的办法有（）A A、增加线圈匝数、增加线圈匝数 B B、增加永久性磁铁的磁感应强度、增加永久性磁铁的磁感应强度、换用弹性较强的游丝，增大反抗力矩、换用弹性较强的游丝，增大反抗力矩、增加线圈的面积、增加线圈的面积、减小转轴处摩擦、减小转轴处摩擦例题例题如图，一个矩形线圈放在匀强磁场中能绕如图，一个矩形线圈放在匀强磁场中能绕轴转动，当线轴转动，当
6、线圈通过如图所示方向的恒定电流时，在线圈转动度的圈通过如图所示方向的恒定电流时，在线圈转动度的过程中（）过程中（）、边和边受到的安培力不变，磁力矩逐渐变小、边和边受到的安培力不变，磁力矩逐渐变小、边和边受到的安培力逐渐减小，磁力矩逐渐变小、边和边受到的安培力逐渐减小，磁力矩逐渐变小、边和边始终不受安培力、边和边始终不受安培力、边和边受到的安培力逐渐增大，但磁力矩为零、边和边受到的安培力逐渐增大，但磁力矩为零3、直流电动机的原理、直流电动机的原理通电线圈在磁场中受力分析通电线圈在磁场中受力分析F左左F右右FA1FB1FA2FB2FA3FB3安培力产生的力矩安培力产生的力矩 M1I而被扭转的小弹簧产生的力而被扭转的小弹簧产生的力矩矩M2，当当 M1=M2时线圈平衡，有时线圈平衡，有 I 根据偏角根据偏角的大小可知的大小可知电流电流I 的大小的大小如何提高电流表的灵敏度？如何提高电流表的灵敏度？（相同的输入电流线圈更容（相同的输入电流线圈更容易偏转）易偏转）增强磁场增强磁场 增加线圈的匝数增加线圈的匝数 减少转轴处的摩擦减少转轴处的摩擦 换用更柔换用更柔软的螺旋弹簧软的螺旋弹簧
