第八节 电流天平

应用通电导线在磁场中受力的原理，可以制成灵敏的电流天平。用电流天平可以测出通电导线在匀强磁场中受力的大小，从而求出磁感应强度。

整个装置如图 1–28 甲所示，它的横臂（图 1–28 乙）能绕通过点 O 和 O′ 的轴自由转动，轴的左右两侧，臂长相等。在轴的一侧，沿着横臂的边沿固定一条 U 形绝缘导线。这样，在天平的一端就有了一段短直导线 CD，它的长度是 l[1]。天平的另一端可以悬挂砝码或细金属丝等轻小物体。调整天平，使它平衡。把有 U 形导线的一端放入待测的磁场中（图 1–29），然后给 U 形导线通电，如果磁场方向和 U 形导线中的电流方向如图所示，CD 段导线就受到一个向下的安培力，天平因而倾斜，在天平的另一端加上适当的砝码，使天平恢复平衡。设待测的磁感应强度是 B，U 形导线中通过的电流强度是 I，砝码的质量是 m，我们就有 IlB = mg，由此可求出待测的磁感应强度

\[B = \frac{{mg}}{{Il}}\]

练习四

（1）设图 1–29 所示的长螺线管内部 B = 1.0×10⁻² 特。

①与螺线管轴线平行的一条通电导线所受的力有多大？

②如果 CD 的长度是 2 厘米，U 形导线中通过的电流强度是 1.0 安，导线所受的力有多大？

③为了使电流天平保持平衡，在另一端要加多重的砝码？

（2）你自己设计一种测量磁感应强度的仪器，并说明它的原理和测定方法。

[1] 为了可以改变 l 的长度，仪器的 U 形导线中间又加了一条引线。因此，还可以用这个仪器来研究地磁场对电流的作用力跟导线的长度的关系。

发布时间：2024/7/26 上午11:07:14  阅读次数：466