用數學說法,就是磁場的散度等於零(這種向量場稱為零散度向量場,或螺線向量場)。 高斯磁定律專門陳述這性質,也就是磁荷不存在,或磁單極子不存在的事實。 迥然不同,電場線開始或終結於電荷,其散度不等於零,與電荷密度成正比。 超導體常常會在某寬廣的溫度和磁場值域內(稱為「混合態」),展現出磁化強度對於磁場的複雜磁滯依賴關係。 亞鐵磁性物質內部是由兩種以上原子組成,不同次晶格的不同原子,其磁矩的方向相反,數值大小不相等,所以,淨磁矩與磁化強度都不等於零,具有較微弱的鐵磁性。 反鐵磁性物質內部的相鄰價電子的自旋趨於相反方向。
安培以極精巧的實驗和相當高超的數學技巧結合起來,做了四個實驗。 通電直導線旁邊放一個小磁針,通電後,小磁針將旋轉一個角度,指向與直導線垂直的方向。 其旋轉方向取決於小磁針與直導線的相對位置。 可能是習慣而矣,或者說這樣做實驗(因為這是初高中物理課本上的演示實驗),可以便於學生觀察,不阻擋學生的視線。 導線周圍的磁場方向是沿電流方向看,順時針方向的。
磁針在導線上方: 磁場
小磁針若與導線垂直放置,通電後,磁針可能不會偏轉。 地磁場不是毫無變化的,它的強度與地磁極位置會改變。 科學家發現,地磁極會週期性地逆反定向,這過程稱為地磁反轉。 最近一次的反轉是大約78萬年前的布容尼斯-松山反轉。
- 到了西漢,有一個名叫欒大的方士,他利用磁石的這個性質做了兩個棋子般的東西,通過調整兩個棋子極性的相互位置,有時兩個棋子相互吸引,有時相互排斥。
- 司南的出現是人們對磁體指極性認識的實際應用。
- 古代民間常用薄鐵葉剪裁成魚形,魚的腹部略下凹,像一隻小船,磁化後浮在水面,就能指南北。
- 這使人想要以處於兩端局域的磁荷為磁鐵的模型。
- 同樣對於直導線也適用,四指指向電流方向,大拇指所指方向即為磁場的n極。
- 受地球磁場的影響,小磁針的N極(針尖)指向北,S極(針頭)指向南。
- 因此小磁針在導線上方和下方的方向是不同的。
指南針的發明是我國勞動人民,在長期的實踐中對物體磁性認識的結果。 由於生產勞動,人們接觸了磁鐵礦,開始了對磁性質的瞭解。 經過多方的實驗和研究,終於發明了可以實用的指南針。 為了解釋奧斯特效應,安培把磁的本質簡化為電流,認為磁體有一種繞磁軸旋進的電流,磁體中的電流與導體中的電流相互作用便導致了磁體的轉動。 這在某種意義上起到了用電流相互作用力來統一解釋各種電磁現象的效果。 判斷電流的磁場方向用右手螺旋定則:用右手握住通電導線,使大姆指和電流方向相同(指向右)四伸手指的指向(從通電導體下面握進從導體上面握出)就是通電導體磁場的方向。
磁針在導線上方: 通電直導線周圍小磁針的指向,通電直導線旁小磁針的轉向如何判定
任何通有電流的導線,都可以在其周圍產生磁場的現象,稱為電流的磁效應。 磁現象與電現象是被分別進行研究的,特別是吉爾伯特對磁現象與電現象進行深入分析對比後斷言電與磁是兩種截然不同的現象,沒有什麼一致性。 之後,許多科學家都認為電與磁沒有什麼聯繫,連庫侖也曾斷言,電與磁是兩種完全不同的實體,它們不可能相互作用或轉化。 但是電與磁是否有一定的聯繫的疑問一直縈繞在一些有志探索的科學家的心頭。 小磁針轉動,幅度不定,小磁針將以最小的角度旋轉,直至磁針的磁力線與電線感生磁力線的方向相反。
如上這不是兩個磁場間的作用而是兩個電流間的作用。 所有的磁力都是如此:運動電荷產生磁場,磁場也只對運動電荷發生作用。 通電導線產生的磁場,對小磁針來說,方向是從東指向西的。
磁針在導線上方: 電流磁效應其他研究
然後將導線接通電池正負極(電流方向自南向北),隨即鬆開。 電磁效應 電流的磁效應 法拉第首次發現 目錄 1 簡介 2 套用 電磁效應簡介 編輯 電磁效應通電導體周圍存在著磁場。 電磁效應套用 編輯 利用生物電磁效應,可以研究新的疾病診… 但菲涅耳對安培的磁體電流提出了質疑,他認為磁體中既然有電流,磁體就應當有明顯的溫升現象,但實際上無法測量出磁體的自發放熱。 在這種情況下,安培又提出了著名的分子電流假設:磁性物質中每個分子都有一微觀電流,每個分子的圓電流形成一個小磁體。 在磁性物質中,這些電流沿磁軸方向規律地排列,從而顯現一種繞磁軸旋轉的電流,如同螺線管電流一樣。
電生磁 電生磁就是用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。 ”人們為了紀念這位博學多才的科學家,從1934年起用“奧斯特”的名字命名磁場強度的單位。 他認為電流衝擊是沿著以導線為軸線的螺旋線方向傳播,螺紋方向與軸線保持垂直。 導線放在磁針的下面,小磁針就向相反方向偏轉;如果導線水平地沿東西方向放置,這時不論將導線放在磁針的上面還是下面,磁針始終保持靜止。
磁針在導線上方: 導線平行放置於正上方,通電後小磁針會偏向哪邊?
中間支起,可在水平方向自由轉動,受地磁作用,靜止時兩個尖端分別指着南和北。 由上式可知塞有磁性物質的螺線管,其所產生的磁場強度為空心線圈的M倍。 用右手握住導線,大拇指指向電流的方向(所以必須是直流電,電流的方向,在導線中是由正極到負極),其餘四指所指的方向,即為磁力線的方向或磁針N極所受磁力的方向。 現在小磁針有通電導體的下面,這裡的磁場方向是指向裡邊的(垂直紙面向裡)所以小磁針的n極應該向裡轉。 倘若東西向放置則產生南北向磁場,不能說明就是受導線控制,也有可能是受地磁場影響。 因為受到地球磁場的影響,小磁針的s極還有指向地球南極的趨勢,所以,這時的小磁針是指向東南方向的。
奧斯特認為在通電導線的周圍,發生一種“電流衝擊”。 這種衝擊只能作用在磁性粒子上,對非磁性物體是可以穿過的。 磁性物質或磁性粒子受到這些衝擊時,阻礙它穿過,於是就被帶動,發生了偏轉。 因為直導線作為的磁感線是以導線為圓心的一系列同心圓,其某一點的磁場方向與導線垂直。
磁針在導線上方: 電流與磁場
又將兩塊條形磁鐵,端點連著端點,排列於一直線,假設相連結的兩個端點是磁異性,則兩塊條形磁鐵會相吸引,否則,兩塊條形磁鐵會相排斥。 由於霍爾效應元件產生的訊號幅值非常微弱,必須加以放大,才能被偵測,所以,現在許多霍爾效應感測器都加入一個高增益積體電路放大器。 霍爾效應感測器可以用來測量磁場、旋轉速度、液體流速、電流、壓力等等。 在現代物理學裏,物理學家認為電磁場不是經典場,而是量子場;電磁場不是由在空間的每一點具有三個數值的向量所代表,而是在每一個點具有三個量子算符的向量。
利用右手定則,判斷電流磁場的方向,那麼小磁針的n極指向和電流磁場方向一致.不管是通電指導線還是通電螺線管,都可以使用. 利用右手定則,判斷電流磁場的方向,那麼小磁針的n極指向和電流磁場方向一致。 不管是通電指導線還是通電螺線管,都可以使用。 直線電流會在周圍空間形成環繞導線的圓形磁場,方向與導線垂直,小磁針在電流磁場的作用下轉向垂直於導線的方向。 如同前面所述,磁場線永遠不會開始或終結於某一點,其磁場線會形成一完整迴路。
磁針在導線上方: 電流磁效應磁場的強度1
),由旋轉而產生的磁化現象,這兩種效應基本是在展示角動量與磁矩之間的關係。 磁針在導線上方 應用巴尼特效應,將載流迴圈順著電流方向旋轉,會使電流增大,連帶地也增大了磁矩。 當施加外磁場於物質時,磁性物質的內部會被磁化,會出現很多微小的磁偶極子。 知道磁性物質的磁化強度,就可以計算出磁性物質本身產生的磁場。 產生磁場需要輸入能量,當磁場被湮滅時,這能量可以再回收利用,因此,這能量被視為儲存於磁場。
永久磁鐵大多是由像鐵或鎳一類的鐵磁性物質經過磁化而製成。 每一個永久磁鐵都具有磁矩,其方向是從磁鐵的指南極指向指北極。 指南極和指北極分別位於條形磁鐵的兩端,稱為「磁極」。 繪製場線圖是一種很簡單的、描述磁場(或任意其它向量場)的方法,在空間的任意位置的磁場可以從場線圖在對應位置的場線正切方向和密度估計出來。
磁針在導線上方: 電流磁效應發現
中國在北宋時期就發明了人工磁化的兩種方法:一種是沈括所説的用天然磁石摩擦鋼針的方法,另一種是利用地球磁場的作用使鋼鐵磁化。 魏晉南北朝時,我國先民對磁石的性質已有了很多認識。 就連當時的詩人曹植在矯志詩中也用了“磁石引鐵,於金不連。 南北朝梁代的陶弘景在《名醫別錄》中提出了磁力測量的方法,他指出:優良磁石出產在南方,磁性很強,能吸引三、四根鐵針,使幾根針首尾相連掛在磁石上。 磁性更強的磁石,能吸引十多根鐵針,甚至能吸住一、二斤刀器。 陶弘景不僅提出了磁性有強弱之分,而且指出了測量方法。
司南是用整塊天然磁石經過琢磨製成勺型,勺柄指南極,並使整個勺的重心恰好落到勺底的正中,勺置於光滑的地盤之中,地盤外方內圓,四周刻有干支四維,合成二十四向。 這樣的設計是古人認真觀察了許多自然界有關磁的現象,積累了大量的知識和經驗,經過長期的研究才完成的。 司南的出現是人們對磁體指極性認識的實際應用。 但司南也有許多缺陷,天然磁體不易找到,在加工時容易因打擊、受熱而失磁。 所以司南的磁性比較弱,而且它與地盤接觸處要非常光滑,否則會因轉動摩擦阻力過大,而難於旋轉,無法達到預期的指南效果。
磁針在導線上方: 為什麼奧斯特實驗小磁針的方向和電流方向垂直
磁路學專門研討,各種各樣像變壓器一類的電子元件,其內部磁場的相互作用。 磁針在導線上方 人們已經知道,地球的兩個磁極和地理的南北極只是接近,並不重合。 磁針指向的是地球磁極而不是地理的南北極,這樣磁針指的就不是正南、正北方向而略有偏差,這個角度就叫磁偏角。
磁針在導線上方: 好奇 為什麼
把玻璃板、木片、石塊等非磁性物體插在導線和磁針之間,甚至把小磁針浸在盛水的銅盒子裡,磁針照樣偏轉。 二、小磁針自身帶有一定的磁極,在地球磁場的作用下,能夠維持平衡,但是當放在通有交流電的導線旁邊時,導線周圍產生的磁場與地磁場發生一部分能量抵消,才會導致小磁針發生偏轉。 一、當導線中有電流通過時,當然這個電流必須是交流,也就是電流是變化的,在導線周圍會產生磁場,這個過程是電磁轉換。 ,回顧沉思,這模型的成功,大多是因為,在磁性物質外部,電偶極子的電場跟磁偶極子的磁場有相同的樣式。 只有在磁性物質內部,簡單的磁荷模型無法解釋磁場的物理行為。 由於能夠辨明電荷載子到底帶有正電還是帶有負電,這效應最先證實,在載流導線裏流動的電流,是由移動中的電子形成的,與質子無關。
磁針在導線上方: 電場與磁場:同樣現象的不同表態
這個現象並沒有引起在場其他人的注意,而奧斯特卻非常興奮,緊緊抓住這個現象,接連三個月深入地研究,反覆做了幾十次實驗,最終證明在通電導線附近會產生磁場,也即電生磁現象。 安培定則 在奧斯特通過著名的“奧斯特實驗”發現電流的磁效應後,法國物理學家安培又進一步做了大量實驗,研究了磁場方向與電流方向之間的關係,並總結出安培定則,也叫做右手螺旋… 奧斯特的發現轟動了整個歐洲,對法國學術界的震動尤大,法國物理學家阿拉果在瑞士聽到了奧斯特發現電流磁效應的訊息,十分敏銳地感到這一成果的重要性,隨即於1820年9月初從瑞士趕回法國。 磁針在導線上方 9月11日即向法國科學院報告了奧斯特的這一最新發現,他詳細地向科學院的同事們描述了電流磁效應的實驗。 阿拉果的報告,在法國科學家中引起了很大反響。
磁針在導線上方: 電流磁效應電流磁效應的現象
西漢的時候人們已經認識到磁石只能吸引鐵,而不能吸引其他物品。
感受到磁場施加的力矩,轉子的磁矩會趨於與磁場呈相同方向,因此,轉子會跟著旋轉磁場不停地旋轉。 這就是電動機將電能轉換為機械能的基本運作機制。 指南針的發明是古代先民對磁現象的觀察和研究的結果。 古代先民對磁現象的觀察和研究的過程中,進一步瞭解了磁的性質,並試圖更多地應用這些性質。 傳説秦始皇修建阿房宮時,有一宮門是用磁鐵製造的。
磁針在導線上方: 電流磁效應的發現,電流的磁效應是誰發現的?
如果刺客帶劍而過,立刻會被吸住,被衞兵當場捕獲。 這樣的故事還很多,《晉書.馬隆傳》記載馬隆率兵西進甘、陝一帶,在敵人必經的狹窄道路兩旁,堆放磁石。 穿着鐵甲的敵兵路過時,被牢牢吸住,不能動彈了。
如果在直導線附近(導線需要南北放置),放置一枚小磁針,則當導線中有電流透過時,磁針將發生偏轉。 這一現象由丹麥物理學家奧斯特(Hans Christian Oersted,1777—1851)於1820年7月透過試驗首先發現。 奧斯特實驗的缺點奧斯特實驗在歷史上具有劃時代的意義,在1820年奧斯特做此實驗前,人們對電和磁的認識一直是單獨的、孤立的,奧斯特實驗使人們第一次認識到電和磁的聯絡。 從教學上講,能否做好奧斯特實驗是學生能否學好電磁學的關鍵。
丹麥物理學家奧斯特1820年通過試驗首先發現。 磁針在導線上方 奧斯特實驗表明通電導線周圍和永磁體周圍一樣都存在磁場.奧斯特實驗揭示了一個十分重要的本質——電流周圍存在磁場。 安培定則(右手螺旋定則),是表示電流和電流激發磁場的磁感線方向間關係的定則。 電流磁效應 任何通有電流的導線,都可以在其周圍產生磁場的現象,稱為電流的磁效應。 磁現象與電現象是被分別進行研究的,特別是吉爾伯特對磁現象與電現象進行深入分析對比後斷言電…
這方程式右手邊的第一個項目是馬克士威修正項目,在任何地方都可存在,甚至在真空也可存在,雖然不涉及任何真實的電荷運動,但是,它描述一個時變電場的物理行為,就好像是真實的電流。 第二個項目是電極化電流密度,與電介質內單獨分子的極化性有關。 由於增添了位移電流,電場與磁場能夠以電磁波的形式傳播於空間(詳盡細節,請參閱電磁波條目)。 由於正電荷移動的方向相反於負電荷移動的方向,但都會形成同樣方向的電流,只靠著測量產生的磁場,並不能分辨出到底是正電荷在移動還是負電荷在以相反方向移動。
任意磁場的多極展開式中,帶頭項目就是這公式右手邊的第一個項目,偶極子項目。 在遠距離,這公式近似任何類似磁偶極子的組態所產生的磁場。 遙遠的天文星體的磁場可以靠著測量其對於附近帶電粒子的影響而得知。 例如,繞著磁場線螺旋轉動的電子會產生同步輻射,其無線電波數據可以用電波望遠鏡偵測獲得。