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探索電流感應磁場:從鐵粉末實驗到安培定則

2024-06-28 21:09:29綜合與其它46

1. 電流感應磁場MEi物理好資源網(原物理ok網)

磁場是存在磁力的地方,可以使用鐵粉來驗證磁場的存在。MEi物理好資源網(原物理ok網)

把一塊磁鐵放在一塊紙板下面,在紙板上撒一些細鐵粉,鐵粉會自動排列,形成一系列的曲線,如下圖所示。兩磁極附近和兩磁極之間磁化后的鐵粉形成的線條是規則的線條,是從磁鐵的N極出發,經過空間到達磁鐵的S極,再從S極回到磁鐵內部的N極,形成一個閉合的回路。通常說的磁力線方向就是磁性體的N極指向的方向。MEi物理好資源網(原物理ok網)

如下圖所示,如果有電流通過一根金屬導線留學之路,可以看見導線周圍借助鐵粉產生了磁場,并且通過導線的電流越大電磁感應定律,產生的磁場越強。MEi物理好資源網(原物理ok網)

電磁感應定律MEi物理好資源網(原物理ok網)

流過導體的電流方向和產生的磁場方向之間存在著明顯的關系。下圖是安培定律(右手定則),它說明了電流周圍磁場的方向與電流方向之間的關系。MEi物理好資源網(原物理ok網)

安培直流定律:用右手握住導線,伸出的大拇指指向與電流相同的方向。那么彎曲的四根手指指向的方向就是磁力線的方向,如上圖左圖所示。MEi物理好資源網(原物理ok網)

安培圓電流定律:設右手彎曲的四根手指與圓電流方向一致,則伸直的拇指所指的方向即為圓電流中心軸上的磁力線(磁場)方向,如上右圖所示。MEi物理好資源網(原物理ok網)

2. 磁場感應電流MEi物理好資源網(原物理ok網)

磁場能感生電流。在螺線管兩端接上檢測電流的檢流計,在螺線管內部放置一塊磁鐵。當快速將磁鐵從螺線管中抽出時,可以看到檢流計指針發生了偏轉,磁鐵抽出的速度越快電磁感應定律,檢流計指針偏轉的程度越大。同樣,如果將磁鐵插入螺線管,檢流計也會偏轉,但偏轉方向與抽出時相反。檢流計指針的偏轉表明線圈中產生了電流,如下圖所示。MEi物理好資源網(原物理ok網)

電磁感應定律MEi物理好資源網(原物理ok網)

當閉合回路中導體的一部分在磁場中移動,切割磁力線時,回路中就會產生電流;當穿過閉合線圈的磁通量發生變化時,線圈中就會產生電流。這種磁產生電的現象叫電磁感應,產生的電流叫感應電流。下圖表示的是電磁感應現象。MEi物理好資源網(原物理ok網)

感應電流的方向與導體切割磁力線的方向和磁場方向有關。當閉合回路中導體的一部分切割磁力線時,可由右手定則確定感應電流的方向,如下圖所示。伸出右手,使拇指與四指垂直并與手掌在同一平面上,讓磁力線穿過手掌,拇指指向導體運動的方向,四指指向感應電流的方向。MEi物理好資源網(原物理ok網)

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