設(shè)初始時(shí)線圈的法線方向
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的方向垂直向外。同樣可得
邊所受安培力的大小為
由于
邊中的電流方向與
邊相反,所以
的方向與
相反。矩形線圈
邊所受的安培力的大小相等,方向相反,在同一直線上,因此這兩個(gè)力互相抵消,不影響整個(gè)線圈的狀態(tài)。而作用在
兩邊上的力
和
雖然大小相等,方向相反,但不在同一直線上,這兩個(gè)力不能抵消,它們對(duì)
軸產(chǎn)生力矩
,使線圈繞
軸轉(zhuǎn)動(dòng)。這個(gè)力矩的大小為
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式中
為線圈平面的面積。令
,則
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這個(gè)力矩可以用矢量式表示。已知線圈平面的單位法線矢量
與
的夾角為
,即有
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所以
或
力矩
的方向沿
軸向上。上式中的
整體作為一個(gè)矢量,在討論磁場(chǎng)對(duì)線圈的作用或平面線圈對(duì)外產(chǎn)生磁場(chǎng)時(shí),反映線圈本身的磁學(xué)性質(zhì),我們將它定義為線圈回路的磁矩,用
表示,即
力矩的矢量式可以寫成![]()
上式雖然是從單匝的載流矩形線圈導(dǎo)出的,但這個(gè)結(jié)論對(duì)任意形狀的單匝載流線圈都適用。當(dāng)線圈匝數(shù)為
匝時(shí),線圈回路的磁矩為
但力矩的公式不變。總之,載流線圈在均勻磁場(chǎng)中所受的力矩,總是使線圈回路的磁矩
轉(zhuǎn)向外磁場(chǎng)
的方向。直流電動(dòng)機(jī)和電流計(jì)都是根據(jù)載流線圈在磁場(chǎng)中受力矩作用而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的原理制成的。






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