平行载流导体的电动力分析与优化

两根平行载流导体1和2，如图9-8（a）所示，分别流过电流i1和i2。若导体长度L远大于两导体轴线间距离a，而轴线间距离a又比导体直径大得多，则可以把导体当作无限长来处理。电流i2在导体1轴线位置产生的磁感应强度为

式中　a——两导体轴线间距，m；

μ0——真空中的磁导率，H/m，μ0=4π×10-7（H/m）。

导体1轴线上的磁感应强度B处处相等，如式（9-54）所示。在导体1轴线上每一点B的方向处处与导体1轴线垂直。因此导体1受力的大小为：

式中　L——导体长度，m。

导体2受力与导体1受力相等。

力F的方向：电流i1和i2在两平行导体中流向相同时，产生相互吸引的力。电流i1和i2的流向相反时，产生互相排斥的力。

电动力F在导体上实际是均匀分布的，如图9-8（b）所示。单位长度载流导体上的受力为(www.xing528.com)

图9-8　平行载流导体间的电动力

（a）两根平行载流导体；（b）两根平行载流导体所受电动力

式（9-56）是假设电流集中在载流导体的轴线上而得出的。由于受邻近效应的影响，实际电流i1和i2并非在轴线而是向导体截面外侧排挤，电流在导体截面上分布不均匀。所以在公式中应引入一个系数：

式中　kx——形状系数。

常用矩形截面的导体，其形状系数用运算曲线的形式给出，如图9-9所示。曲线的横坐标为，其中a为平行导体轴线间距离（m），b和h各为矩形截面导体的厚和宽（m），每条曲线对应于一个厚宽比值。当值接近于2时，形状系数（kx≈1）。

图9-9　矩形截面母线形状系数用运算曲线