 磁場間的交互作用 磁場間的交互作用

課程名稱：

電流與磁場的交互作用　 課程名稱：

電流與磁場的交互作用　

編授教師：

中興國中 楊秉鈞

 磁場間的交互作用

磁場間的交互作用

異名極

同名極

 磁場間的交互作用： （ 1 ）二磁鐵間：

 同名極相斥  異名極相吸

在磁場中的載流導線

 磁場間的交互作用^：

（ 2 ）在磁場中的載流導線：

 當磁鐵以某角度靠近載流導線時，導線會擺動  顯示導線受到 的作用。

 切斷導線電流時，導線 。 磁力

恢復原狀

（媒體： 1

， 2’6” ）

 導線在磁場中

的交互作用

載流導線在磁場中的交互作用

 載流導線在磁場中的交互作用：

放於永久磁場中：

 導線的受力情形受導線電流方向 I 與磁場方向 B 的夾角而決定

 I B ：導線 。  平行時，所受磁力為 。

 I B ：導線 。  其中以 I  B 二者垂直時，

所受磁力 。 （所受磁力方向：

以 判斷之）

B

不受力（甲）

受力擺動（乙丙丁）

0

最大（丁）

I

甲 乙 丙 丁 右手開掌定則

B

右手開掌定則

 載流導線在磁場中的交互作用：

 適用時機：用於 I 方向與 B 方向 時之導線：

 方法：右手掌伸直

 大拇指，指向導線上電流 I 方向（張開與四指垂直）

 四指，指向磁場 B 方向

 掌心，指向為導線的受力 F 方向。

I I B

F

向外運動導線

I

F

B

（ B  I  F ）

垂直

（自己）

（自己）

（別人）

直流電動機受力討論

上 下 順時針

●

● ●

● A

C B

D _I

BC AD

AB CD

AB CD

B B

F F

 實例討論：

 I B ：導線 段與 段，不受力。

 I B ：導線 段與 段，受力。

 且 I  B ，以「右手開掌定則 」判斷受力方 向。

 導線 段：受力向 。  導線 段：受力向 。  合力矩方向： 。

 亦可以「同極相斥、異極相吸」判斷 N

S

I

假想導線

粒子進入磁場中的受力討論

 實例討論：

 粒子由甲、乙、丙、丁四個方向射入垂直磁場中，其受力如何 偏向：

粒子電性 甲方向進入 乙方向進入 丙方向進入 丁方向進入

正電 負電 不帶電

向北 向南 不偏向

向東 向西 不偏向

向南 向北 不偏向

向西 向東 不偏向 B 方向： N → S B

I B

F I

F B

F I B

F B

I I

F B

I B

F

F B

I

F I B

粒子進入磁場中的受力討論

 實例討論：

利用電磁鐵產生不同強度與方向的磁場。將電子槍射出的高速 電

子束產生水平方向與上下方向的偏移。使電子束能不斷的掃描 塗

有螢光物質的螢幕上各點而顯示出影像。

 極光：

太陽風中帶電粒子，

順著地磁磁力線的方向 被牽引到南、北兩極附 近，與大氣層中的氣體 原子碰撞放電，於是產 生炫麗的極光。

電子在磁場中的偏向

（媒體： 1

， 2’18” ）

極光

（媒體： 1

， 10’05” ）

載流平行同向導線間的受力討論

 實例討論：

若甲、乙 兩長直導線載有同向的電流，其電流方向均為由南向北  二載流導線，同向電流時，二導線會互相 。 吸引

甲 乙

I _甲

I I

甲 乙

B _乙

F

I _乙

B _甲

F

 先標自己 I 的方向，再把他人 B 的方向畫入，然後觀察掌面方向 F

載流平行反向導線間的受力討論

 實例討論：

若甲、乙 兩長直導線載有反向的電流，其電流方向為南北向  二載流導線，反向電流時，二導線會互相 。 排斥

甲 乙

I _甲 B _甲

F

B _乙

F

I I

甲 乙

 先標自己 I 的方向，再把他人 B 的方向畫入，然後觀察掌面方向 F

範例解說

1. （　 ）如圖所示，一直導線懸於兩磁極中間，其長度方向與磁場

方向垂直。當導線上通有由南向北的電流，如圖所示，則 導線受到磁場的作用，所受磁力的方向為何？

（ A ）向西 （ B ）向東 （ C ）向上 （ D ）向下。

C

I

B

F

 先標自己 I 的方向，

再把他人 B 的方向畫 入，

然後觀察掌面方向 F 。

假想導線

範例解說

2. （ ）如圖所示，在赤道的正上方有一電子垂直地面入射，若 赤道的地球磁場是呈水平；則此電子因受到地磁作用而 發生偏轉時，其落點應該接近何處？

　 (A) a 　 (B) b 　 (C) c 　 (D) d 。

I

B F

A

 先標自己 I 的方向，再把他人 B 的方向畫入，然後觀察掌面方向 F

電子偏向可能軌跡

範例解說

3. （ 　）在一根無限長之導線旁邊放置一矩形線圈，二者均通以

電

流 I ，如圖所示，則線圈受力的方向為何？

　 （ A ）向左 （ B ）向右 （ C ）向上 （ D ）向下。

A

F₁ F₂

 I 同向，相吸； I 反向，相斥。

 合力向左



 F

F

I

I B

南北向合力＝ 0

F 下 B

F

順時針

順時針

範例解說

4. 馬達裝置如圖，回答下列問題：

 （ ）當通電流時， CD 導線受磁場影響後的受力方向為 何？ (A) 向上 (B) 向下 (C) 向左 (D) 向右。

（ ）關於此馬達的敘述，下列何者錯誤？

(A) 線圈受合力矩方向為順時針 (B) 線圈受合力＝

0

(C) 集電環會與線圈一起轉動 (D) 導線 CB 的電流 與

外部磁場平行，不受力。

B A

 AD 及 BC  I B  F

＝ 0

 AB 及 CD  I B  F≠0 B

B I

I I

F F

範例解說

5. （ ）水平擺放一矩形的銅線 abcd ，在迴路中央放置一金 屬

棒 PQ ，接一電池後，均通有電流。金屬棒 PQ 受到 bc 、

da 的電流所產生的磁場作用，所受的磁力為何？

　 ( Ａ ) 方向向右 ( Ｂ ) 方向向左 ( Ｃ ) 方向向上 ( Ｄ ) 合力為零。

B

F_ad

（媒體： 1

， 1’36” ） F_bc

 I 同向，相吸； I 反向，相斥。

2 3

範例解說

6. 如圖所示，一電流　 I₁ 　由上而下，其東西兩側各懸掛兩條導線 L₂ 、 L₃ ，

L2 通以由西向東的電流 I2 、 L3 通以由北向南的電流 I3 ，則：

 導線 L2 受到電流 I1 產生的磁場作用，其受力方向？ 。  導線 L₃ 受到電流 I₁ 產生的磁場作用，其受力方向？ 。

 先標自己 I 的方向，再把他人 B 的方向畫入，然後觀察掌面方向 F

I₂

B₁ F

向下

I₃

B₁

不受力

? I

, I

: ₂導線會受電流 _{1 3}產生之磁場作用,會如何運動呢 Q L

2 3

延伸思考

B₁ F₃

? I

, I

: ₂ 導線會受電流 _{1 3}產生之磁場作用,會如何運動呢 Q L

L

I₂

B₃ B₃

B₁

F₁

課程結束