常见电流周围的磁场
5.3电流周围的磁场
安培
安培最主要的成就是1820~ 1827年对电磁作用的研究:①发 现了安培定则;②发现电流的相 互作用规律;③发明了电流计; ④提出分子电流假说; ⑤总结了 电流元之间的作用规律——安培 定律。为了纪念他在电磁学上的 杰出贡献,电流的单位以他的姓 氏命名。麦克斯韦称赞安培的工 作是“科学上最光辉的成就之一, 还把安培誉为“电学中的牛顿”, 世人称他是电动力学的先创者。
A.B 竖直向上 B.B 水平向右
C.B 水平向右 D.B 竖直向上
5.如图所示,将通电线圈悬挂在磁铁N极附近, 磁铁处于水平位置并和线圈在同一平面内, 且磁铁的轴线经过线圈圆心,线圈将( )
A.转动同时靠近磁铁 B.转动同时离开磁铁 C.不转动,只靠近磁铁 D.不转动,只离开磁铁
7.在纸面上有一个等边三角形ABC,在B、C顶点 处是通有相同电流的两根长直导线,导线垂直于
图 2-1-4
A.内部的小磁针的 N 极向外转,外部的小磁针的 N 极 向外转
B.内部的小磁针的 N 极向里转,外部的小磁针的 N 极 向外转
C.内部的小磁针的 N 极向外转,外部的小磁针的 N 极 向里转
D.内部的小磁针的 N 极向里转,外部的小磁针的 N 极 向里转
1.通电螺线管内有一在磁场力作用下处于静止的小磁针, 磁针指向如图所示,则( ) A.螺线管的 P 端为 N 极,a 接电源的正极
A.向右飞的正粒子 B.向左飞的负粒子 C.向右飞的负粒子 D.向左飞的正粒子
图 2-1-2
二、安培定则的应用 在图中,分别给出了导线中的电流方向或磁场
中某处小磁针 N 极的指向或磁感线方向.请画出对应的磁感 线(标上方向)或电流方向.
1. (2011·铜川检测)一环形线圈和两个小磁针如图所示位 置,开始两个小磁针与环形线圈在同一个平面内,当线圈中 通以如图 2-1-4 所示的电流之后,两个小磁针将( )
永磁体和电流周围都存在磁场
一、磁场
1、永磁体和电流周围都存在磁场,它是一种特殊形态的物质; 、 周围都存在磁场,它是一种特殊形态的物质; 磁现象的电本质——安培分子电流假说 磁现象的电本质 安培分子电流假说 2、磁场的基本特性之一就是对处于其中的磁极或者电流有磁场 、 力的作用。磁极与磁极之间、磁体与电流之间、 力的作用。磁极与磁极之间、磁体与电流之间、电流与电流之 而作用于对方的。 间的作用力都是通过自己的磁场而作用于对方的。 3、磁场的方向:规定在磁场中任一点,小磁针静止时 极指向 、磁场的方向:规定在磁场中任一点,小磁针静止时N极指向 极的受力方向) 。(注意 (即N极的受力方向)就是该点的磁场方向。(注意:不是电流 极的受力方向 就是该点的磁场方向。(注意: 的受力方向) 的受力方向) 磁场的方向 小磁针静止时N极指向 小磁针静止时 极指向 五个方向的统一: 方向的统一 五个方向的统一: N极的受力方向 极的受力方向 磁感线某点的切线方向
练习
关于磁感应强度,下列说法中正确的是 ) 关于磁感应强度,下列说法中正确的是( A.磁感应强度的方向,就是通电直导线在磁场中的受 .磁感应强度的方向, 力方向 B.磁感应强度大的地方,通电导线所受的力也一定大 .磁感应强度大的地方, C.磁感应强度的单位可以用 表示 .磁感应强度的单位可以用T表示 D.通电导线在某处所受磁场力为零,则该处的磁感应强度 通电导线在某处所受磁场力为零, 通电导线在某处所受磁场力为零 为零
答案: 答案:C
θ
θ
θ
θ
N 如图所示, 解:画其截面图,如图所示, 由受力平衡可得: 由受力平衡可得: 沿水平方向: 沿水平方向: F1= f ① 沿竖直方向: 沿竖直方向: F2+N= Mg 即:BILsin θ =f BILcosθ+ N =mg 解得摩擦力f 解得摩擦力 = BILsin F安 F2 F1 ② ③ ④ Mg
高中物理—电流的磁场
电流的磁场知识点讲解知识点一:磁场、奥斯特实验古代人们就发现了天然磁石的现象。
我国古代春秋时期的一些著作已有关于磁石的记载和描述,而东汉学者王允在《论衡》一书中描述的司南,是人们公认的最早的磁性定向工具。
指南针是我国古代的四大发明之一、12世纪初,我国已将指南针用于航海。
人们最早发现的天然磁石的主要成分是Fe3O4,现在使用的磁体,多是用铁、钴、镍等金属或其氧化物制成的。
天然磁石和人造磁体都是永磁体,它们都能吸引铁质物质,我们把这种性质叫做磁性。
磁体的各部分磁性强弱不同,磁性最强的部分叫做磁极。
【思考】1、当把小磁针放在条形磁体的周围时,观察到什么现象?其原因是什么?现象:观察到小磁针发生偏转。
原因:磁体周围存在着磁场,小磁针受到磁场的磁力作用而发生偏转。
2、小磁针只有放在磁铁周围才会受到磁力作用而发生偏转吗?【概念解析】一、磁场1、基本特性:磁场对处于其中的磁体、电流有磁场力的作用.2、方向:小磁针的N极所受磁场力的方向,或自由小磁针静止时北极的指向.3、磁体之间的相互作用是通过磁场,电场和磁场一样都是一种物质二、磁场和电场的比较电现象磁现象带电体能吸引轻小物体带电体有正、负两种电荷同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引磁体能吸引铁、钴、镍等物体磁体有N、S两种磁极同名磁极相互排斥异名磁极相互吸引三、奥斯特实验如图:把一条导线(南北方向)平行地放在小磁针的上方,给导线中通入电流。
问将发生什么现象?现象:当导线中通入电流,导线下方的小磁针发生转动。
除磁体周围有磁场外,丹麦物理学家奥斯特首先发现电流周围也存在着磁场。
导线下方的小磁针发生转动,说明电流的周围也有磁场。
思考:改变电流的方向会有什么现象?结论:电流周围存在磁场,磁场的方向与电流的方向有关磁针的跳动令他激动奥斯特,丹麦物理学家、化学家。
1819年上半年到1820年下半年,奥斯特一面担任电、磁学讲座的主讲,一面继续研究电、磁关系。
1820年4月,在一次讲演快结束的时候,奥斯特抱着试试看的心情又作了一次实验。
常见磁场磁感线分布图
纵截面(平视)图
精选课件
8
环形电流磁场的几种图示
磁感线分布
横截面图
纵截面(右视)图
精选课件
9
通电螺线管的磁场的几种表示图
立体图
精选课件
截面图
10
作业: 1、标出下图中各小磁针的Nຫໍສະໝຸດ S极2、标出下图线圈中电流方向
N S
I?
×××
××
B
I?
××
精选课件
11
3、下列各图为电流产生的磁场示 意图,补画出各图中电流方向或 磁感线方向
常见磁场磁感线分布图
精选课件
1
条 形
磁 体 磁 场 分 布
精选课件
2
精选课件
3
蹄 形
磁 体 磁 场 分 布
精选课件
4
精选课件
5
电流周围的磁场是怎样分布的?
通电直导线
环形电流
通电螺线管
精选课件
6
4、安培定则(右手螺旋定则)
精选课件
7
直线电流的磁场的几种表示图
磁感线分布 (立体)图
横截面(俯视)图
·· × ×
I?
·· × ×
·· × × ·· × ×
I?
4、指出下列各图 中小磁针的偏转情 况
I
S
N
I
S
N
S
精选课件
12
电流的磁场
电流的磁场1.通电导线周围存在磁场(1)通电导体跟磁体一样周围存在磁场,即电流的磁效应。
(2)电流磁场方向与电流方向有关,当电流方向改变时,电流磁场方向也发生改变。
直线电流的磁场安培定则:右手握住导线并把大拇指展开,用大拇指指电流方向,那么其余四指环绕的方向就是磁场方向。
环形电流的磁场安培定则:让右手弯曲,四指和环形电流的方向一致,那么大拇指所指方向就是环形导线中心轴线上磁感线方向。
【实战练习】在验证电流产生磁场的实验中,小东连接了如图所示的实验电路.他把小磁针(图中没有画出)放在直导线AB的正下方,闭合开关后,发现小磁针指向不发生变化.经检查,各元件完好,电路连接无故障.(1)请你猜想小磁针指向不发生变化的原因是:.(2)写出检验你的猜想是否正确的方法2.通电螺线管磁场通电螺线管表现出来的磁性很像一根条形磁铁,一端相当于N极,另一端相当于S极。
改变电流方向,两极就对调。
通电螺线管磁极的判断安培定则:用右手握住螺线管,让弯曲的四指所指方向与电流方向一致,那么大拇指所指方向就是螺线管内部磁感线的方向,也就是说,大拇指指向通电螺线管的N极。
【实战练习】1.已知通电螺线管的N、S极,判断通电螺线管的电流方向。
2.如图所示,已知电流方向,用右手螺旋定则判定通电螺线管的磁极.通电螺线管的性质:(1)通过电流越大,磁性越强;(2)线圈匝数越多,磁性越强;(3)插入软铁芯,磁性大大增强;(4)通电螺线管的极性可用电流方向来改变。
3. 关于通电螺线管的作图(1)已知电源的正、负极和绕线方法来判断螺线管的极性;(2)已知螺线管的极性和绕线方法来判断电源的正、负极;(3)已知电源的正、负极和螺线管的极性画螺线管的绕线情况。
解决这三种问题,应从以下几点入手:①记住常见的几种磁感线分布情况。
②磁场中的小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向和该点的磁感线方向。
③磁感线是闭合曲线:磁体外部的磁感线都是从磁体的北(N)极出发回到磁体的南(S)极;在磁体内部磁感线从磁体的南极出发回到北极。
直线电流等6种磁场的磁感线分布演示
效 ⑷地磁场的水平分量总是由南指向北,竖直分量在南
半球是垂直于地面向上,在北半球是垂直于地面向下
要求记住5个地方的磁场方向
**地球的磁场特点(与条形磁铁等效)
地磁场的水平分量总 是由南指向北,而竖 直分量在南半球是垂 直于地面向上,在北 半球是垂直于地面向 下。见图。
地理北极
注意:以下各图都是从外太空 观察地表的结果。
电 方向就是螺线管内部的磁感线的方向。也 流 就是说,大拇指指向通电螺线管的北极。
b
a
c
e
d
螺线管内外 向左视平面图 向右视平面图 小磁针指向
**(6)地球的磁场
地地 理理 北南 极极
—— ——
可以等效成一个上南下北的条形磁铁 可以等效成一个上南下北的条形磁铁
磁磁 场场 的的 南北 极极
链链 接接 一二
下面就来认识了解6种典型的磁感线分布情况。
要求认识以下六种磁场的磁感线
⑴条形磁铁、 ⑵蹄形磁铁、 ⑶通电直导线、 ⑷通电圆环、 ⑸通电螺线管、 ⑹地球的磁场。
(1)条形磁铁(可与通电螺线管等效)
链接1、条形磁铁周围的磁场线 链接2、条形磁铁周围的小磁铁
磁感线的特点总结如下:
1、磁铁外部的磁感线是从磁铁的北极出来,进入磁 铁的南极的;磁铁内部的磁感线是从磁铁的南极指向 北极的。2、内外形成闭合曲线。3、磁铁内部集中 了所有的磁感线,因而磁铁内部的磁场是最强的。
提出问题
• 生活中两磁铁没有直接接触,却有相互 作用力,它们间的相互作用是靠什么来实 现的呢?
• 磁体 磁场 磁体
1、磁场的概念:磁场是由磁体或 电流产生的一种特殊物质。
2、磁场的来源:
磁体周围空间存在磁场 电流周围空间也存在磁场
磁感应强度磁场
【例2】 三根平行的直导线,分
别垂直地通过一个等腰直角 三角形的三个顶点,如图7所示. 现在使每条通电导线在斜边中 点O处所产生的磁感应强度大小
图7
均为B.则该处实际磁感应强度的大小和方向如何?
思维导图 安培定则 三个电流到O 点的距离 三个电流在O点产生 的磁场强弱与方向
三个电流产生 的磁场叠加
答案
AB
题型3
“类比法”理解磁场的性质
【例3】 磁铁有N、S两极,跟正负电荷有很大的相似
性,人们假定在一根磁棒的两极上有一种叫做“磁
荷”的东西,N极上的叫做正磁荷,S极上的叫做负 磁荷,同号磁荷相斥,异号磁荷相吸.当磁极本身的 几何线度远比它们之间的距离小得多时,将其上的 磁荷叫做点磁荷.磁的库仑定律是:两个点磁荷之间 的相互作用力F沿着它们之间的连线,与它们之间的
(3)方向:小磁针静止时 N极 的指向.
3.安培的分子电流假说
安培认为,在原子、分子等物质微粒的内部,存在着 一种 环形电流 ——分子电流.分子电流使每个物 质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于 两个磁 极 (如图1所示). 图1
二、磁感线及几种常见的磁场分布 1.磁感线:在磁场中画出一些曲线,使曲线上每一点 的 切线 方向都跟这点的磁感应强度的方向一致. 2.几种常见的磁场
量和为0,所以直线电流在a处的磁感应强度B=1 T, 方向向左,由安培定则可得直导线中的电流方向垂直 纸面向里,由于圆周上各点到直导线的距离相同,所 以直线电流在圆周上各处的磁感应强度大小均为1 T, 但方向不同,在b处向上,在c处向右,在d处向下,则b、 c、d三处的实际磁感应强度分别为 2 T,方向斜向右 上方与B成45°夹角;2 T,方向向右; 2 T,方向斜向 右下方与B成45°夹角,选项A、B正确.
磁场 电磁感应总结
n R
BR2 cos
1 BR2 2
60°
B
S
任意曲面
14
P67(3). 一个密绕的细长螺线管,每厘米长度上绕有10匝细导线, 螺线管的横截面积为10 cm2.当在螺线管中通入10 A的电流时, 它的横截面上的磁通量为_________________________.
外
B
0nI
0
内 外
公 式
问下述哪一种情况将会发生?
××××
(A) 在铜条上a、b两点产生 一小电势差,且Ua > Ub.
×B × × ×
a
b
霍耳效应
UH
K IB d
B
+
I
++ + +
---
UH
K 1× × × ×
nq
B
-
- --
I
-
+++
UH
-
+
P 型半导体
N型半导体
I B 指向的面电位高为空穴 (p)型半导体
I B 指向的面电位低为电子 (n)型半导体
24
磁介质内部的磁场:
B r Bo B 0r H H
P72 一个绕有500匝导线的平均周长50 cm的细环,载有 0.3 A电 流时,铁芯的相对磁导率为600 .
(1) 铁芯中的磁感强度B为__________________________. (2) 铁芯中的磁场强度H为____________________________. (m0 =4p×10-7 T·m·A-1)
B
0 I 4r
(cos 1
cos2
)
1
交流导体周围磁场-概述说明以及解释
交流导体周围磁场-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述交流导体周围磁场是一个重要的研究领域,它研究了交流电导体周围的磁场特性以及磁场对导体的影响。
在现代电气工程中,磁场的产生和传播机制不仅是理论研究的重点,也直接关系到实际工程应用的安全和效率。
交流导体是指通过交变电流进行能量传输的导体,如交流电路中的导线和线圈等。
它们的导电特性及其周围磁场的特点是本研究的关注点之一。
研究交流导体周围的磁场可以帮助我们深入了解导体与磁场之间的相互作用关系,从而提高电力传输效率和降低能量损耗。
磁场对交流导体的影响是不可忽视的。
当交流电流通过导体时,磁场会在导体周围形成,这种磁场会对导体自身以及周围的其他物体产生各种影响。
首先,磁场会引起导体内部感应电动势的产生,从而影响导体内部的电流分布和电压分布。
其次,磁场的存在会对导体周围的其他电路元件或设备产生干扰,对其工作稳定性和性能产生不利影响。
因此,研究交流导体周围的磁场对于优化电路设计和提高系统可靠性具有重要意义。
磁场的产生和传播机制是研究交流导体周围磁场的基础。
电流通过导体时会产生磁场,这种磁场会随着电流的变化而变化。
磁场的传播和衰减受到导体形状、尺寸、材料特性等因素的影响。
了解磁场产生和传播机制可以帮助我们更好地理解磁场的特性及其对导体和周围环境的影响,从而指导相关工程的设计和应用。
综上所述,交流导体周围磁场研究具有重要的理论价值和实际应用意义。
通过深入研究交流导体周围磁场的概念、特性、产生和传播机制,可以为电力工程的发展和应用提供理论指导,并为改善电力传输效率和系统稳定性提供技术支持。
未来的研究将进一步深入探索交流导体周围磁场的特性和应用,以满足不断增长的电力需求和创新的工程设计要求。
1.2文章结构1.2 文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
以下是各个部分的详细内容介绍:引言部分主要对交流导体周围磁场的研究背景进行概述,介绍交流导体和磁场的基本概念,以及对交流导体周围磁场的研究意义和应用价值进行阐述。
高中物理选修31——磁场知识点总结
高中物理选修3-1——磁场知识点总结高中物理选修3-1——磁场知识点总结一、磁场及其磁感线1、磁场(1)磁场是存在于磁极或电流周围空间里的一种特殊的物质,磁场和电场一样,都是“场形态物质”。
(2)磁场的方向:物理学规定,在磁场中的任一点,小磁针北极受力的方向,亦即小磁针静止时北极所指的方向,就是那一点磁场的方向。
(3)磁场的基本性质:磁场对处在它里面的磁极或电流有磁场力的作用。
磁极和磁极之间、磁场和电流之间、电流和电流之间的相互作用都是通过磁场来传递的。
2、磁感线(1)磁感线:是形象地描述磁场而引入的有方向的曲线。
在曲线上,每一点切线方向都在该点的磁场方向上,曲线的疏密反映磁场的强弱。
(2)磁感线的特点:a.磁感线是闭合的曲线,磁体的磁感线在磁体外部由N极到S极,内部由S极到N极。
b.任意两条磁感线不能相交。
3、几种常见磁场的磁感线的分布(1)条形磁铁和碲形磁铁的磁感线条形磁铁和蹄形磁铁是两种最常见的磁体,如图所示的是这两种磁体在平面内的磁感线形状,其实它们的磁感线分布在整个空间内,而且磁感线是闭合的,它们的内部都有磁感线分布。
(2)通电直导线磁场的磁感线通电直导线磁场的磁感线的形状与分布如图所示,通电直导线磁场的磁感线是一组组以导线上各点为圆心的同心圆。
需要指出的是,通电直导线产生的磁场是不均匀的,越靠近导线,磁场越强,磁感线越密。
电流的方向与磁感线方向的关系可以用安培定则来判断,如图所示。
用右手握住直导线,伸直的大拇指与电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
(3)环形电流磁场的磁感线环形电流磁场的磁感线是一些围绕环形导线的闭合曲线,在环形的中心轴上,由对称性可知,磁感线是与环形导线的平面垂直的一条直线。
如图甲所示,环形电流方向与磁感线方向的关系也可以用右手定则来判断,如图乙所示,让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是圆环轴线上磁感线的方向;如图丙所示,让右手握住部分环形导线,伸直的大拇指与电流方向一致,则四指所指的方向就是围绕环形导线的磁感线的方向。
物理新案同步精致讲义3-1:第三章 磁场3 几种常见的磁场 含答案
3几种常见的磁场[学习目标]1。
知道磁感线的概念,并能记住几种常见磁场的磁感线分布特点。
2.会用安培定则判断电流周围的磁场方向。
3.知道安培分子电流假说的内容,并能解释简单的磁现象.4。
知道磁通量的概念,并会计算磁通量.一、磁感线1.定义:在磁场中画出的一些有方向的曲线,曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁感应强度的方向一致.2.特点(1)磁感线的疏密表示磁场的强弱.磁场强的地方,磁感线较密;磁场弱的地方,磁感线较疏.(2)磁感线某点的切线方向表示该点磁感应强度的方向.二、几种常见的磁场1.直线电流的磁场安培定则:如图1所示,右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向.直线电流周围的磁感线环绕情况如图1所示.图12.环形电流的磁场安培定则:如图2甲所示,让右手弯曲的四指跟环形电流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是环形导线的轴线上磁感线的方向.图23.通电螺线管的磁场安培定则:如图乙所示,右手握住螺线管,让弯曲的四指跟环形电流方向一致,拇指所指的方向就是螺线管内部的磁场的方向或者说拇指所指的方向是它的北极的方向.三、安培分子电流假说1。
法国学者安培提出:在原子、分子等物质微粒的内部,存在着一种环形电流——分子电流.分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极.(如图3所示)图32.当铁棒中分子电流的取向大致相同时,铁棒对外显磁性;当铁棒中分子电流的取向变得杂乱无章时,铁棒对外不显磁性.四、匀强磁场和磁通量1.匀强磁场(1)定义:强弱、方向处处相同的磁场.(2)磁感线特点:间隔相同的平行直线.2.磁通量(1)定义:匀强磁场中磁感应强度和与磁场方向垂直的平面面积S 的乘积.即Φ=BS.(2)拓展:磁场与平面不垂直时,这个面在垂直于磁场方向的投影面积S′与磁感应强度的乘积表示磁通量.(3)单位:国际单位制是韦伯,简称韦,符号是Wb,1 Wb=1_T·m2。
磁场的基本概念
地球磁场
五、电流周围的磁感应线
1.直线电流的磁感应线
直线电流的磁感线方向用安培定则(也叫右手螺旋定
则)来判定:用右手握住导线,让伸直的大拇指所指 的方向跟电流的方向一致,弯曲的四指所指的方向就 是磁感线的环绕方向.
直线电流的磁感应强度 B k I
2.通电螺线管的磁感线
r
通电螺线管的磁感线方向—也可用安培定则来判定: 用右手握住螺线管.让弯曲的四指所指的方向跟电流 的方向一致.大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感 线的方向.也就是说,大拇指指向通电螺线管的北极.
2.磁感线上各点的切线方向就是这点的磁场的方向. 也 就是这点的磁感应强度的方向.
3.磁感线的密疏表示磁场的大小.在同一个磁场的磁 感线分布图上,磁感线越密的地方,表示那里的磁感 应强度越大.
4.磁感线都是闭合曲线,磁场中的磁感线不相交.
常 见 的 磁 感 应 通电直导线周围磁场 线
通电环形导线周围磁场
磁场的基本概念
一、磁场的基本概念 二、磁场的基本性质: 三、磁感应强度 四、磁感线
常见的磁感应线 五、电流周围的磁感应线 六、磁通量
2007年上海卷1A
2007年上海卷7
07年苏锡常镇四市一模11
一、磁场的基本概念
1.磁体的周围存在磁场,
2.电流的周围也存在磁场, 3.变化的电场在周围空间产生磁场(麦克斯韦)。
4.磁场和电场一样,也是一种特殊物质.
5.磁场不仅对磁极产生力的作用, 对电流也产生力 的作用. 6.磁场的方向——在磁场中的任一点,小磁针北极受 力的方向,亦即小磁针静止时北极所指的方向,就 是那一点的磁场方向. 7.磁现象的电本质磁铁的磁场和电流的磁场一样,都 是由电荷的运动产生的.
几种常见磁场
一、磁场磁体是通过磁场对铁一类物质发生作用的,磁场和电场一样,是物质存在的另一种形式,是客观存在。
小磁针的指南指向北表明地球是一个大磁体。
磁体周围空间存在磁场;电流周围空间也存在磁场。
电流周围空间存在磁场,电流是大量运动电荷形成的,所以运动电荷周围空间也有磁场。
静止电荷周围空间没有磁场。
磁场存在于磁体、电流、运动电荷周围的空间。
磁场是物质存在的一种形式。
磁场对磁体、电流都有磁力作用。
与用检验电荷检验电场存在一样,可以用小磁针来检验磁场的存在。
如图所示为证明通电导线周围有磁场存在——奥斯特实验,以及磁场对电流有力的作用实验。
1.地磁场地球本身是一个磁体,附近存在的磁场叫地磁场,地磁的南极在地球北极附近,地磁的北极在地球的南极附近。
2.地磁体周围的磁场分布与条形磁铁周围的磁场分布情况相似。
3.指南针放在地球周围的指南针静止时能够指南北,就是受到了地磁场作用的结果。
4.磁偏角地球的地理两极与地磁两极并不重合,磁针并非准确地指南或指北,其间有一个交角,叫地磁偏角,简称磁偏角。
说明:①地球上不同点的磁偏角的数值是不同的;②磁偏角随地球磁极缓慢移动而缓慢变化;③地磁轴和地球自转轴的夹角约为11°。
二、磁场的方向在电场中,电场方向是人们规定的,同理,人们也规定了磁场的方向。
规定:在磁场中的任意一点小磁针北极受力的方向就是那一点的磁场方向。
确定磁场方向的方法是:将一不受外力的小磁针放入磁场中需测定的位置,当小磁针在该位置静止时,小磁针N极的指向即为该点的磁场方向。
磁体磁场:可以利用同名磁极相斥,异名磁极相吸的方法来判定磁场方向。
电流磁场:利用安培定则(也叫右手螺旋定则)判定磁场方向。
三、磁感线在磁场中画出有方向的曲线表示磁感线,在这些曲线上,每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同。
即,磁感线上每一点切线方向跟该点磁场方向相同。
磁感线特点:⏹磁感线的疏密反映磁场的强弱,磁感线越密的地方表示磁场越强,磁感线越疏的地方表示磁场越弱。
电流产生磁场影响周围物体
电流产生磁场影响周围物体电流产生的磁场是我们日常生活中常见的现象之一。
当电子在导体中流动时,它们会产生磁场,而这个磁场又会对周围的物体产生一定的影响。
这种影响可以在多个方面体现,包括吸引和排斥、力的作用、电磁感应等。
首先,磁场可以引起物体的吸引和排斥。
在实验中,我们经常使用铁钉或铁粉来观察电流产生的磁场的影响。
当电流流过一个线圈时,线圈周围的空间会形成一个磁场。
如果在线圈附近放置一些铁钉或铁粉,它们会受到磁场的作用而被吸引住。
这个现象被广泛应用于实际生活中的电磁铁和电动机中。
比如,电磁铁利用电流产生的磁场吸引铁块,实现自动关闭和断开电路的功能。
其次,磁场还可以对物体施加力的作用。
这是由于电流产生的磁场和外部磁场之间的相互作用导致的。
当电流通过导线时,导线周围会形成一个磁场。
如果将这个导线放置在另一个磁场中,两个磁场之间会相互作用。
这种相互作用会导致导线受到一个力的作用,称为“洛伦兹力”。
洛伦兹力的方向和大小取决于电流方向、磁场的方向和强度,以及导线所处位置。
此外,电流产生的磁场还可以引发电磁感应现象。
当一个导体交叉磁场线时,导体内部的自由电子受到磁场的影响而运动,从而产生一个感应电流。
这一过程叫做电磁感应。
电磁感应是电动机、发电机、变压器等电磁设备的基本原理。
例如,发电机通过机械能驱动转子使线圈旋转,然后根据电磁感应原理产生变化的磁场,最后以电能形式的交流电产生。
此外,磁场对物体的影响还可以通过势能转化为动能。
当电流通过线圈时,线圈周围会形成一个磁场。
如果在磁场中放置一个带有势能的磁体,比如磁铁,那么磁场会对磁铁施加一个力。
如果磁铁受到力的作用开始移动,势能将会被转化为动能。
这个过程被广泛应用于电动机和涡轮发电机中。
除了以上几个方面的影响外,电流产生的磁场还可以通过一些特殊的应用方式实现更多的效果。
在医学领域中,磁疗技术利用电流产生的磁场来缓解人体的疼痛或加速康复。
在科技领域中,可变磁场被用于永磁存储器,这是一种存储数据的技术。
通电导线周围的磁场强度计算_概述及解释说明
通电导线周围的磁场强度计算概述及解释说明1. 引言1.1 概述本文旨在介绍通电导线周围的磁场强度计算方法及其相关理论知识。
在现代科学技术的发展中,磁场广泛应用于各个领域,对于电力、通信和电子设备等方面都具有重要作用。
了解和计算通电导线周围的磁场强度不仅有助于我们理解电磁现象的基本原理,还可以为工程设计和实际应用提供指导。
1.2 文章结构本文主要由五个部分构成:引言、磁场强度计算原理、通电导线周围磁场分布特点、磁场强度计算方法和实例分析以及结论及展望。
其中,引言部分将介绍本文的主题和目标,并简要概述文章的结构。
1.3 目的本文旨在探讨通电导线周围的磁场强度计算问题,并总结相关理论知识。
具体目标包括:- 掌握安培环路定理和法拉第电磁感应定律等基本原理;- 了解通过推导得出通电导线周围磁场强度公式;- 分析通电导线周围磁场分布的特点,包括磁感线形态与方向关系、导线长度对磁场强度的影响以及电流大小对磁场强度的影响;- 探讨通电导线直线、圆形回路以及多段或复杂形状导线的磁场强度计算方法和实例分析;- 进行实验与理论结果对比验证,并展望该领域在工程应用中的潜力和前景。
通过本文的阅读,读者将能够深入了解通电导线周围磁场强度计算的基本原理和方法,为相关领域的学习和应用提供有力支持。
在工程设计和实际应用中,我们可以合理地利用这些知识来优化设计方案,并根据具体要求来调整和控制磁场强度,在各个行业中发挥出更大的效益。
2. 磁场强度计算原理2.1 安培环路定理安培环路定理是磁场强度计算的基本原理之一。
它指出,沿着闭合回路的各个点的磁场强度矢量的和等于通过这个闭合回路的电流所产生的磁通量,即∮H·dl = I enc。
根据安培环路定理,在计算通电导线周围的磁场强度时,可以通过选择合适的闭合回路来进行求解。
通过对选定闭合回路内部和外部区域上的环路积分,可以得到不同空间位置上的磁场强度分布情况。
2.2 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是另一个重要原理,它描述了由变化磁通量引起的感应电动势。
几种常见的磁场(26)
例5、一根软铁棒在磁场中被磁化.是因
为( D )
A、软铁棒中产生了分子电流 B、软铁棒中分子电流消失了 C、软铁棒中分子电流取向变得杂乱无 章 D、软铁棒中分子电流取向变得大致相 同
29
练、关于磁现象的电本质,下列说法中正确
的是
( B)
A、磁与电紧密联系,有磁必有电,有电必
第三章 磁场
1
一、磁感线
【问题】磁场中各点的磁场方向如何判定呢?
将一个小磁针放 在磁场中某一点, 小磁针静止时, 北极N 所指的方 向,就是该点的 磁场方向.
2
一、磁感线
如何形象地描述磁场中各点的磁场方向?
1、定义:磁感线是在磁场中画出一些 有方向的曲线,使曲线上每一点的切线 方向都跟这点的磁感应强度的方向一 致.
A、A点磁场沿x轴正方向,B点磁场沿z轴负方向 B、A点磁场沿x轴负方向,B点磁场沿z轴正方向 C、A点磁场沿z轴正方向,B点磁场沿x轴负方向 D、A点磁场沿x轴正方向,B点磁场沿z轴正方向
12
2、环形电流的磁场的磁感线
安培定则(2):让右手弯曲的 四指与环形电流的方向一致,伸 直的拇指所指的方向就是环形 导线轴线上磁感线的方向.
a
C c点
D d点
d
b
c 23
思考 磁体为什么会有磁性? 磁体和电流都能产生磁场,
它们的磁场是否有什么联系?
24
四、安培分子电流假说
法国学者安培提出了 S
N
著名的分子电流假说
1、内容:
在原子、分子等物质微粒的内部, 存在着一种环形电流一分子电流.分子 电流使每个物质微粒都成为微小的磁 体,它的两侧相当于两个磁极.
磁场公式大全
十四、磁 场1、磁场(1>磁场的来源①磁体的周围存在磁场②电流的周围存在磁场:丹麦物理学家奥斯特首先发现电流周围也存在着磁场。
把一条导线平行地放在小磁针的上方,给导线中通入电流。
当导线中通入电流,导线下方的小磁针发生转动。
(2>磁体与电流间的相互作用通过磁场来完成(3>磁场一、知识网络二、画龙点睛概念①磁场:磁体和电流周围,运动电荷周围存在的一种特殊物质,叫磁场。
②磁场的基本性质:对处于其中的磁极或电流有力的作用。
③磁场的物质性:虽然磁场看不见摸不着,对于我们初学者感到很抽象,其实磁场和电场一样是客观存在的,是物质存在的一种特殊形式。
b5E2RGbCAP2、磁场的方向磁感线(1>磁场的方向:物理学规定,在磁场中的任一点,小磁针北极受力的方向,亦即小磁针静止时北极所指的方向,就是该点的磁场方向。
p1EanqFDPw(2>磁感线:①磁感线所谓磁感线,是在磁场中画出的一些有方向的曲线,在这些曲线上,每一点的切线方向都在该点的磁场方向上。
DXDiTa9E3d②磁感线的可以用实验来模拟(3>几种典型磁体周围的磁感线分布①条形磁铁磁场的磁感线②条形磁铁磁场的磁感线③直线电流磁场的磁感线直线电流磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆,这些同心圆都在跟导线垂直的平面上。
直线电流的方向和磁感线方向之间的关系可用安培定则(也叫右手螺旋定则>来判定:用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
RTCrpUDGiT④环形电流磁场的磁感线环形电流磁场的磁感线是一些围绕环形导线的闭合曲线。
在环形导线的中心轴线上,磁感线和环形导线的平面垂直。
5PCzVD7HxA环形电流的方向跟中心轴线上的磁感线方向之间的关系也可以用安培定则来判定:让右手弯曲的四指和和环形电流的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。
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常见电流周围的磁场小结来自直线电流 环形电流 通电螺线管
电流周围磁场
创新微课
同学,下节再见
创新微课 现在开始
常见电流周围的磁场
常见电流周围的磁场
①直线电流的磁感线
创新微课
常见电流周围的磁场
环形电流
创新微课
顶视
正视
一个通电的线圈的磁场与小磁针相似,故可看成小磁针来处理
常见电流周围的磁场
③.通电螺线管的磁场
创新微课
一个通电螺线管产生的磁场与条形磁铁相似。
常见电流周围的磁场
创新微课
例题、如图所示,两根非常靠近且互相垂直的长直导线,当 通以如图所示方向的电流时,电流所产生的磁场在导线所在平 面内的哪个区域内方向是一致且向里的 ( A )
A.区域I B.区域Ⅱ C.区域Ⅲ D.区域Ⅳ
常见电流周围的磁场
创新微课
练习. 如图为通电螺线管.A为螺线管外一点,B、C两点在螺线管的垂直
平分线上,则下列说法正确的是
A.磁感线最密处为A处,最疏处为B处
√B.磁感线最密处为B处,最疏处为C处 √C.小磁针在B处和A处N极都指向左方
D.小磁针在B处和C处N极都指向右方