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電生磁是什么原理

更新:2023-09-21 11:15:29 高考升學網

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。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。磁場對放入其中的磁體產生力的作用。磁極間的相互作用是通過磁場而發生的。

電生磁釋義

磁場的方向可以根據“右手螺旋定則”又稱“安培定則一”來確定:用右手握住直導線,讓大拇指的方向指向電流的方向,那么四指彎曲的方向就是磁場方向。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“安培定則二”:用右手握住通電螺線管,讓四指指向電流的方向,那么大拇指所指的那一端是通電螺線管的N極。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,最終形成了如圖2所示的磁場形狀。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放置,使得它們的N、S極相對,這樣兩個線包之間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,

對于一個螺線管,其內部的磁場大小用下面的公式計算:B=μ0IN/L

在這個公式中,I是流過的電流,N螺線管圈數,μ0是常數,大小上等于4π×10的負七次方,L是通電螺線管的長度。

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