平行的平行线之间的安培力

由导线中的电流产生的磁场分布在通电的导线周围. 两条彼此靠近的带电导线将处于彼此的磁场中，并且会受到彼此磁场的安培力的影响. 因此，两条直线将通过安培力相互作用.

1. 平行直导线之间的相互作用规律

当电流在相同方向上时，彼此靠近的平行导丝之间的安培力表明两条导线相互吸引，而当电流反向时，它们表现出相互排斥力.

如图1所示，导线AB和CD彼此平行，并且流入如图1所示的相同方向的电流. 在导线AB处CD中电流的磁场方向. 如图2所示，它垂直于纸面，根据左手定律，可以判断导线AB上的安培力方向垂直于AB指向CD. 如图3所示，可以判断为电线CD所承受的安培力方向垂直于CD的方向并指向AB. 这证明了，当电流在两条平行的直导线中沿相同方向流动时，每根导线中的电流磁场会吸引另一根导线的安培力.

类似地，可以证明，当相反方向的电流通过两条平行导线时，每条导线中电流的磁场会排斥另一条导线的安培力.

2. 案例研究

<例子> 1.如图4所示，三根平行的带电直导线a，b和c以相等的间隔固定在绝缘水平面上. 每根导线中的电流相同，并且a和c导线中的电流方向垂直于纸张表面. b电线中的电流方向垂直于纸的表面. 每根电线都受到其他两根电线的安培力的影响，在以下陈述中，每根电线承受的安培力的合力是正确的

A. 导线a上合力的方向垂直于右侧B. 导线c上合力的方向垂直于右侧

C. 导线c上合力的方向与左D水平. 导线c上合力的方向与左水平h

分析: 根据通电的平行直导线的相互作用定律，导线a向右接受c的安培力，b向左接受安培力，而向左的作用力大于向右的作用力，总力向左；导线b a和c的安培力相等，方向分别指向左右，合力为零. 导线c接受b的安培力向右，而a的安培力向左，而向右的力大于向左的力，向右的合力. 为这个问题选择B.

示例2. 如图5所示，将两个长度为L且质量为m的导体棒a，b放置在平滑的倾斜平面上，将b固定在同一水平面处，与a之间的距离为x，并且a和b在水平方向上平行，并且倾斜平面当倾斜角θ= 45o时，当a和b以大小为I的相同方向平行电流连接时通电直导线，a可以仅停留在倾斜平面上. 求出a处b处电流产生的磁场的磁感应强度B.

分析: 根据平行双绞线通电的相互作用定律，导线杆a的安培力水平在右边. 根据安培力公式，大小为

. 导体棒的应力如图6所示. 由于导体棒在倾斜平面上保持静止，因此在倾斜平面方向上公共点力平衡的条件为:

. 解决了:

B.

示例3. 带电的矩形线框abcd与无限长的带电的直线MN在同一平面内. 电流方向如图7所示. ab侧与MN平行. 关于通电的直线MN对线框的影响，以下说法是正确的

A. 线框的两侧承受相同的安培力

B. 线框的两侧具有相同的电流强度

C. 线框上的安培力的合力朝左

D. 线框上的安培力的合力在右边

分析: 根据安培定律，在通电的直线MN的磁场中通电直导线，右侧的磁场方向垂直于纸表面，而距纸表面越远，磁感应强度越弱. 根据左手的规则，可以判断引线框的bc侧的安培力与MN向上平行，而ad侧的安培力与MN向下平行. 由于两侧对应点的磁感应强度相等，因此两侧的安培力相等，这两个力的合力等于零. 从平行平行导线的相互作用定律可以看出，ab侧的安培力的方向是向左的，cd侧的安培力的方向是向右的，但是较小比腹侧的安培力大因此，在引线框架的每一侧上的安培力的合力在左侧. 这个问题选择了BC.

实施例4. 带电的直导线A和带电的圆环B固定地放置在同一水平面上. 当电流如图通过图8，使通电的电线A承受水平的安培力. 当A和B中的电流保持相同，但方向同时改变时，直线A上的安培力方向为水平.

分析: 圆形导线环B的左侧和右侧的电流方向相反，其对直导线A的作用力是直导线左侧和右侧的安培力之和. 圆线B的两个半圆边可以在与原始电流相同的方向上等效于直线，然后左侧的电流与直线A中的电流相同，而水平线的电流为安培用力向左右侧的电流方向与直导线A中的电流方向相反. 直导线在右侧具有水平安培力. 因为右侧更靠近直导线，所以直导线上的安培力更大. 直线的两面都承受安培力. 合力水平在右侧. 同样，可以判断出当A和B上的电流同时改变方向时，通电的直线上的安培力仍在右侧.

示例4.在等边三角形的三个顶点a，b和c处，一条长直导线垂直穿过纸张，等大小的恒定电流穿过导线，如图9所示. 导线通过点c上的安培方向

A. 与ab侧平行，笔直向上B. 与ab侧平行，垂直向下

C. 垂直于ab侧，指向左侧D. 垂直于ab侧，指向右侧

分析: 根据通电的平行直导线之间的相互作用规律，导线a对导线c的安培力沿ac边缘指向a，导线b对导线c的安培力沿dc边缘指向b. ，因为电流和距离相等，所以从平行四边形的规则可以看出，两个安培力的大小相等，合力垂直于左侧的ab侧. 为此问题选择C.

示例5. 在图10所示的电路中，电池是相同的，当将电键S分别放在a和b处时，电线

和

它们之间的安培力的大小为fa和fb，判断导线的这两部分

A. 相互吸引，fa> fbB. 相互排斥，fa> fb

C. 相互吸引，fa

分析: 将键S放在a和b处时，电源是一个干电池和两个干电池，电路中的灯泡电阻不变，则电路中的电流为Ia

打开

磁感应强度Ba

再次知道fa ＜fb

打开

电流的方向相反，从通电的平行直线之间的相互作用可以知道它们是互斥的. 为这个问题选择D.

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