平行导线流过电流的情况

作用力的方向

●平行导线间作用力的大小

一根导线产生的磁场

作用力的大小

●根据力学中的基本单位定义电流的单位

安培的定义

注：有关直线电流产生的磁场，请复习第34课的内容。

[1]平行导线之间的作用力

平行放置的两根直线导线中流过电流，导线之间的作用力为

f为平行导线间的作用力（N/m），两根导线中流过的电流的方向相同时为吸引力，不同方向时为排斥力

I₁、I₂为两根导线中流过的电流（A）

r为平行导线间的距离（m）可用矢量表示作用力f（N/m）为

r₀为距离r的单位矢量，方向为#2导线到#1导线的方向

[2]安培力的定义

充分长的导线间距离d=1m，平行放置，两根导线上的电流同为I（A），导线间单位长度所受的力为

其中，电流大小为

I=1A

平行导线间的作用力(www.daowen.com)

平行的两根直线导线中有电流通过时，导线之间存在着相互作用力。导线之间的作用力的方向与导线中的电流方向有关，当两根导线之间的电流方向相同时，作用力为吸引力；若电流方向相反，作用力为排斥力。

两根平行导线之间的距离为r（m），各导线流过的电流分别为I₁、I₂（A），#1导线流过的I₁（A）电流在#2导线上的点处所产生磁场的磁通密度B₁（T）可由安培环路积分定理得

磁场的方向可根据安培右手定则判定，如图中箭头所示的方向。

电流I₂（A）流过#2导线，其单位长度所受的作用力f₂₁（N/m）为

该力的方向由弗莱明左手定则判定，如图所示为朝向#1导线的方向。

同理，#2导线中的电流I₂（A）产生的磁场，在流过电流为I₁（A）#1导线上的磁通密度为B₂（T），由此产生的电磁力f₁₂（N/m）的大小与上面的力大小相同，方向朝向#2导线，两根导线之间的作用力为吸引力。

两根导线流过的电流的方向相反时，导线之间的作用力为排斥力，可以根据弗莱明左手定则加以判定。

安培的定义

作为电流的单位安培，是依据平行导线之间的作用力的大小加以定义的，此定义为，“真空中，在两根无限长平行直导线，以及较小的圆形截面面积可以忽略不计，相互之间的距离为1m。在这两根导线中通以相同大小、方向相同的恒定电流，若1m导线上所受到的吸引力为2×10^-7N时，则导线中的电流大小为1A”。其表达式为

此定义是在电流为直流电流的基础定义的计量单位标准。根据“交流电流的大小为其一个周期内的瞬时电流值的方均根”，则关于交流电流的计量单位标准也同时被定义。

电流的安培值可采用电流表准确的测量。

例题1

如图所示，空气中有间隔为40cm、长度为15m的平行分开的两根导线。导线放置在支架上，导线中通过的电流均为60A，试求导线间的作用力的大小。

【例题1解】

线间的作用力为

例题2

间隔10cm充分长的两根平行导线，导线流过的电流分别为10A和20A，且电流的方向相反，试求导线之间的作用力。

【例题2解】单位长度的导线之间的作用力为