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電與磁科學小報(電與磁)
大家好,我是小夏,我來為大家解答以上問題。電與磁科學小報,電與磁很多人還不知道,現在讓我們一起來看看吧!
磁生電
電生磁是奧斯特發現的。原理:通電導體周圍存在磁場。
磁生電是英國科學家法拉第發現的。原理:閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動時,在導體上就會產生電流的現象叫電磁感應現象,產生的電流叫做感應電流。
電磁感應
電和磁是不可分割的,它們始終交織在一起。簡單地說,就是電生磁、磁生電。
電生磁
如果一條直的金屬導線通過電流,那么在導線周圍的空間將產生圓形磁場。導線中流過的電流越大,產生的磁場越強。磁場成圓形,圍繞導線周圍。磁場的方向可以根據“右手定則來確定:將右手拇指伸出,其余四指并攏彎向掌心。這時,拇指的方向為電流方向,而其余四指的方向是磁場的方向。實際上,這種直導線產生的磁場類似于在導線周圍放置了一圈NS極首尾相接的小磁鐵的效果。
如果將一條長長的金屬導線在一個空心筒上沿一個方向纏繞起來,形成的物體我們稱為螺線管。如果使這個螺線管通電,那么會怎樣?通電以后,螺線管的每一匝都會產生磁場,磁場的方向如圖2中的圓形箭頭所示。那么,在相鄰的兩匝之間的位置,由于磁場方向相反,總的磁場相抵消;而在螺線管內部和外部,每一匝線圈產生的磁場互相疊加起來,也可以看出,在螺線管外部的磁場形狀和一塊磁鐵產生的磁場形狀是相同的。而螺線管內部的磁場剛好與外部的磁場組成閉合的磁力線。 電生磁的一個應用實例是實驗室常用的電磁鐵。為了進行某些科學實驗,經常用到較強的恒定磁場,但只有普通的螺線管是不夠的。為此,除了盡可能多地繞制線圈以外,還采用兩個相對的螺線管靠近放置,使得它們的N、S極相對,這樣兩個線包直接就產生了一個較強的磁場。另外,還在線包中間放置純鐵(稱為磁軛),以聚集磁力線,增強線包中間的磁場,
如果有兩條通電的直導線相互靠近,會發生什么現象?我們首先假設兩條導線的通電電流方向相反,。那么,根據上面的說明,兩條導線周圍都產生圓形磁場,而且磁場的走向相反。在兩條導線之間的位置會是說明情況呢?不難想象,在兩條導線之間,磁場方向相同。這就好象在兩條導線中間放置了兩塊磁鐵,它們的N極和N極相對,S極和S極相對。由于同性相斥,這兩條導線會產生排斥的力量。類似地,如果兩條導線通過的電流方向相同,它們會互相吸引。
如果一條通電導線處于一個磁場中,由于導線也產生磁場,那么導線產生的磁場和原有磁場就會發生相互作用,使得導線受力。這就是電動機和喇叭的基本原理。
1 磁生電
磁生電是法拉第發現的。原理:閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動時,在導體上就會產生電流的現象叫電磁感應現象,產生的電流叫做感應電流。
知識要點
1、產生感應電流的條件
產生感應電流的條件是:①一部分導體在磁場中做切割磁感線運動.即導體在磁場中的運動方向和磁感線的方向不平行;②電路閉合.在磁場中做切割磁感線運動的導體兩端產生感應電壓,是一個電源.若電路閉合,電路中就會產生感應電流.若電路不閉合,電路兩端有感應電壓,但電路中沒有感應電流.
2、感應電流的方向
導體中感應電流的方向,跟導體切割磁感線的運動方向和磁感線(磁場)的方向有關.(1)磁感線(磁場)的方向不變,閉合電路中的一部分導體做切割磁感線的運動方向改變時,感應電流的方向也會發生改變;(2)導體切割磁感線的運動方向不變,磁感線的方向改變,導體中的感應電流方向也發生改變;(3)導體切割磁感線的運動方向和磁感線的方向都改變時,導體中的感應電流方向不變.
3、交流發電機的工作原理
如圖所示.放在磁場中的矩形線圈,兩端各連一個銅環K和L,它們分別跟電刷 A 和B接觸,并跟電流表組成閉合電路.讓線圈在磁場中轉動,由于ab邊和cd邊做切割磁感線的運動,電路中就有了感應電流.在線圈轉動的前半周,線圈都從一個方向切割磁感線,因此電流方向從A經電流表到B不改變;在后半周,線圈從相反方向切割磁感線,電流方向和前半周相反,由B經電流表流向A.線圈繼續轉動,電流方向將周期性地重復上述變化.線圈在磁場里轉動一周,電路中的感應電流的方向和大小就發生一個周期性變化.線圈在磁場中持續轉動,線圈就向外部電路提供方向和大小都作周期性變化的交變電流 表示電流和電流激發磁場的磁感線方向間關系的定則,也叫右手螺旋定則。
(1)通電直導線中的安培定則(安培定則一):用右手握住通電直導線,讓大拇指指向電流的方向,那么四指的指向就是磁感線的環繞方向
(2)通電螺線管中的安培定則(安培定則二):用右手握住通電螺線管,使四指彎曲與電流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通電螺線管的N極
性質
直線電流的安培定則對一小段直線電流也適用。環形電流可看成許多小段直線電流組成,對每一小段直線電流用直線電流的安培定則判定出環形電流中心軸線上磁感強度的方向。疊加起來就得到環形電流中心軸線上磁感線的方向。直線電流的安培定則是基本的,環形電流的安培定則可由直線電流的安培定則導出直線電流的安培定則對電荷作直線運動產生的磁場也適用,這時電流方向與正電荷運動方向相同,與負電荷運動方向相反。
在H.C.奧斯特電流磁效應實驗及其他一系列實驗的啟發下 ,A.-M.安培認識到磁現象的本質是電流 ,把涉及電流 、磁體的各種相互作用歸結為電流之間的相互作用,提出了尋找電流元相互作用規律的基本問題。為了克服孤立電流元無法直接測量的困難 ,安培精心設計了4個示零實驗并伴以縝密的理論分析,得出了結果。但由于安培對電磁作用持超距作用觀念,曾在理論分析中強加了兩電流元之間作用力沿連線的假設,期望遵守牛頓第三定律,使結論有誤。上述公式是拋棄錯誤的作用力沿連線的假設,經修正后的結果。應按近距作用觀點理解為,電流元產生磁場,磁場對其中的另一電流元施以作用力。
本文到此講解完畢了,希望對大家有幫助。