通电线圈之间的作用力

通电线圈之间会产生明显的电磁作用力。当两个线圈通有同向电流时，它们会相互吸引；电流方向相反时，则相互排斥。这种力的大小与电流强度成正比，与线圈距离的平方成反比。实验室中，两个相距5厘米的线圈，通入2安培电流时，作用力可达0.5牛顿。这种原理广泛应用于电磁继电器、电动阀门和磁悬浮系统，通过精确控制电流方向和大小，实现机械部件的精确控制。

通电线圈的磁场相互作用还能产生转矩效应。当两个线圈轴线成30度角放置时，会产生旋转力矩，使线圈趋向于同轴排列。这种效应在电动机和发电机中得到充分利用，现代永磁同步电机中，6组线圈组合能产生平稳的旋转磁场，转速可达每分钟3000转。这种转矩效应还被应用于精密仪器校准系统，通过微调线圈电流，实现纳米级精度的位置控制。