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 主題:磁力與磁體
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發(fā)表時(shí)間:2011-2-5 21:18:56   IP:127.0.0.1

主題:磁力與磁體
 

  什么是磁性?我們把物體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)叫做磁性。既然磁性是指磁體能夠吸引順磁物質(zhì)的一種特性,那么它是由磁體本身的性質(zhì)決定的。 磁力是力的一種,磁體本身并不存在磁力,是兩個(gè)磁體之間的相互作用。所以只能說磁鐵的兩極磁性最強(qiáng)",而不能說"磁鐵兩極磁力最大”。 當(dāng)說到磁體的性質(zhì)時(shí)必須說磁性,而說到磁體間的相互作用時(shí),應(yīng)該說磁力。

  磁體

  磁體,顧名思義,指的是具有磁性的物體。它有以至于無形的力,既能把一些東西吸過來,又能把一些東西排開。而磁體吸引物體或排斥物體所施的力即是磁力。磁力既然是力,那么它就有大小,而磁力的大小與磁體本身有著密不可分的關(guān)系。

  電生磁

  如果一條直的金屬導(dǎo)線通過電流,那么在導(dǎo)線周圍的空間將產(chǎn)生圓形磁場。導(dǎo)線中流過的電流越大,產(chǎn)生的磁場越強(qiáng)。磁場成圓形,圍繞導(dǎo)線周圍。磁場的方向可以根據(jù)“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(shí),拇指的方向?yàn)殡娏鞣较,而其余四指的方向是磁場的方向。?shí)際上,這種直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場類似于在導(dǎo)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(dǎo)線在一個(gè)空心筒上沿一個(gè)方向纏繞起來,形成的物體我們稱為螺線管。如果使這個(gè)螺線管通電,那么會怎樣?通電以后,螺線管的每一匝都會產(chǎn)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(nèi)部和外部,每一匝線圈產(chǎn)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(chǎn)生的磁場形狀是相同的。而螺線管內(nèi)部的磁場剛好與外部的磁場組成閉合的磁力線。在圖2中,螺線管表示成了上下兩排圓,好象是把螺線管從中間切開來。上面的一排中有叉,表示電流從熒光屏里面流出;下面的一排中有一個(gè)黑點(diǎn),表示電流從外面向熒光屏內(nèi)部流進(jìn)。

  磁場

  磁場英文:magnetic field

  簡易定義:能夠產(chǎn)生磁力的空間存在著磁場。磁場是一種特殊的物質(zhì)。磁體周圍存在磁場,磁體間的相互作用就是以磁場作為媒介的。  

  電流、運(yùn)動(dòng)電荷、磁體或變化電場周圍空間存在的一種特殊形態(tài)的物質(zhì)。由于磁體的磁性來源于電流,電流是電荷的運(yùn)動(dòng),因而概括地說,磁場是由運(yùn)動(dòng)電荷或變化電場產(chǎn)生的。

  磁場的基本特征是能對其中的運(yùn)動(dòng)電荷施加作用力,磁場對電流、對磁體的作用力或力距皆源于此。而現(xiàn)代理論則說明,磁力是電場力的相對論效應(yīng)。

  與電場相仿,磁場是在一定空間區(qū)域內(nèi)連續(xù)分布的矢量場,描述磁場的基本物理量是磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量B ,也可以用磁感線形象地圖示。然而,作為一個(gè)矢量場,磁場的性質(zhì)與電場頗為不同。運(yùn)動(dòng)電荷或變化電場產(chǎn)生的磁場,或兩者之和的總磁場,都是無源有旋的矢量場,磁力線是閉合的曲線族,不中斷,不交叉。換言之,在磁場中不存在發(fā)出磁力線的源頭,也不存在會聚磁力線的尾閭,磁力線閉合表明沿磁力線的環(huán)路積分不為零,即磁場是有旋場而不是勢場(保守場),不存在類似于電勢那樣的標(biāo)量函數(shù)。

  磁感應(yīng)強(qiáng)度:與磁力線方向垂直的單位面積上所通過的磁力線數(shù)目,又叫磁力線的密度,也叫磁通密度,用B表示,單位為特(斯拉)T。   磁通量:磁通量是通過某一截面積的磁力線總數(shù),用Φ表示,單位為韋伯(Weber),符號是Wb。 通過一線圈的磁通的表達(dá)式為:Φ=B·S(其中B為磁感應(yīng)強(qiáng)度,S為該線圈的面積。) 1Wb=1T·m2   磁場方向:規(guī)定小磁針的北極在磁場中某點(diǎn)所受磁場力的方向?yàn)樵撾姶艌龅姆较?。從北極出發(fā)到南極的方向。

  磁感線:在磁場中畫一些曲線,使曲線上任何一點(diǎn)的切線方向都跟這一點(diǎn)的磁場方向相同,這些曲線叫磁力線。磁力線是閉合曲線。規(guī)定小磁針的北極所指的方向?yàn)榇帕的方向。磁鐵周圍的磁力線都是從N極出來進(jìn)入S極,在磁體內(nèi)部磁力線從S極到N極。

  電磁場是電磁作用的媒遞物,是統(tǒng)一的整體,電場和磁場是它緊密聯(lián)系、相互依存的兩個(gè)側(cè)面,變化的電場產(chǎn)生磁場,變化的磁場產(chǎn)生電場,變化的電磁場以波動(dòng)形式在空間傳播。電磁波以有限的速度傳播,具有可交換的能量和動(dòng)量,電磁波與實(shí)物的相互作用,電磁波與粒子的相互轉(zhuǎn)化等等,都證明電磁場是客觀存在的物質(zhì),它的“特殊”只在于沒有靜質(zhì)量。

 

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