磁是什么?一般提起磁,有些人都覺得磁是較為少見的,好像主要就是磁石或磁鐵吸引鐵,情況真是這樣嗎?現(xiàn)代科學的發(fā)展已經(jīng)表明這樣的看法是不對的,F(xiàn)代科學研究和實際應用已經(jīng)充分證實:任何物質都具有磁性,只是有的物質磁性強,有的物質磁性弱;任何空間都存在磁場,只是有的空間磁場高,有的空間磁場低。所以說包含物質磁性和空間磁場的磁現(xiàn)象是普遍存在的。
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。
一、磁生電
如果把一個螺線管兩端接上檢測電流的檢流計,在螺線管內部放置一根磁鐵。當把磁鐵很快地抽出螺線管時,可以看到檢流計指針發(fā)生了偏轉,而且磁鐵抽出的速度越快,檢流計指針偏轉的程度越大。同樣,如果把磁鐵插入螺線管,檢流計也會偏轉,但是偏轉方向和抽出時相反。
圖1
為什么會發(fā)生這種現(xiàn)象呢?我們已經(jīng)知道,磁鐵會向周圍的空間發(fā)出磁力線。如果把磁鐵放在螺線管中,那么磁力線就會穿過螺線管。這時,如果把磁鐵抽出,磁鐵遠離了螺線管,將造成穿過螺線管的磁力線數(shù)目減少(或者說線圈內部的磁通量減少)。正是這種穿過螺線管的磁力線數(shù)目(也就是磁通量)的變化使得螺線管中產(chǎn)生了感生電動勢。如果線圈閉合,就產(chǎn)生電流,稱為感生電流。如果磁鐵是插入螺線管內部,這時穿過螺線管的磁力線增多,產(chǎn)生的感生電流和磁鐵抽出時相反。
那么,如何決定線圈中感生電動勢的大小和方向呢?從上面的實驗我們知道,磁鐵抽出的快慢決定檢流計指針的偏轉程度,這實際上是說,線圈中的感生電動勢的大小與線圈內部磁通量的變化率成正比。這稱為法拉第定律。
通過實驗我們可以證實,如果磁鐵抽出,導致線圈中的磁通量減少,那么在線圈中產(chǎn)生的感生電流的方向是它所產(chǎn)生的磁通量能夠補償由于磁鐵抽出引起的磁通量降低,也就是說,感生電流所產(chǎn)生的磁通量總是阻礙線圈中磁通量的變化。這稱為楞次定律。如圖所示,如果磁鐵從線圈中向上抽出,將使得線圈中的磁通量減少,這時如果線圈是閉合的,線圈中產(chǎn)生感生電流,該感生電流的方向是:它產(chǎn)生的磁力線的方向也指向下方,以補償由于磁鐵抽出導致的磁通量減少。
變化的磁場可以在線圈中感應出電流,這就是發(fā)電機和麥克風的基本原理。
二、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(chǎn)生圓形磁場。導線中流過的電流越大,產(chǎn)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(jù)“右手定則”(如圖)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(chǎn)生的磁場類似于在導線周圍放置了一圈N、S極首尾相接的小磁鐵的效果。首頁上一頁12下一頁末頁共2頁
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