右手定则右手定则
电生磁
如果一条直的金属导线通过电流,那么在导线周围的空间将
产生圆形磁场。导线中流过的电流越大,产生的磁场越强。磁场
成圆形,围绕导线周围。磁场的方向可以根据“右手定则”(见图
1)来确定:将右手拇指伸出,其余四指并拢弯向掌心。这时,拇
指的方向为电流方向,而其余四指的方向是磁场的方向。实际上,
这种直导线产生的磁场类似于在导线周围放置了一圈NS极首尾
相接的小磁铁的效果。
如果将一条长长的金属导线图1 右手定则
在一个空心筒上沿一个方向缠绕
起来,形成的物体我们称为螺线管。如果使这个螺线管通电,
那么...
右手定则
电生磁
如果一条直的金属导线通过电流,那么在导线周围的空间将
产生圆形磁场。导线中流过的电流越大,产生的磁场越强。磁场
成圆形,围绕导线周围。磁场的方向可以根据“右手定则”(见图
1)来确定:将右手拇指伸出,其余四指并拢弯向掌心。这时,拇
指的方向为电流方向,而其余四指的方向是磁场的方向。实际上,
这种直导线产生的磁场类似于在导线周围放置了一圈NS极首尾
相接的小磁铁的效果。
如果将一条长长的金属导线图1 右手定则
在一个空心筒上沿一个方向缠绕
起来,形成的物体我们称为螺线管。如果使这个螺线管通电,
那么会怎样,通电以后,螺线管的每一匝都会产生磁场,磁
场的方向如图2中的圆形箭头所示。那么,在相邻的两匝之
间的位置,由于磁场方向相反,总的磁场相抵消;而在螺线
管内部和外部,每一匝线圈产生的磁场互相叠加起来,最终
形成了如图2所示的磁场形状。也可以看出,在螺线管外部
图2 螺旋管电磁场 的磁场形状和一块磁铁产生的磁场形状是相同的。而螺线管内部的磁场刚好与外部的磁场组成闭合的磁力线。在图2中,螺线管表示成了上下两排圆,好象是把螺线管从中间切开来。上面的一排中有叉,表示电流从荧光屏里面流出;下面的一排中有一个黑点,表示电流从外面向荧光屏内部流进。
电生磁的一个应用实例是实验室常用的电磁铁。为了进行某些科学实验,经常用到较强的恒定磁场,但只有普通的螺线管是不够的。为此,除了尽可能多地绕制线圈以外,还采用两个相对的螺线管靠近放置,使得它们的N、S极相对,这样两个线包直接就产生了一个较强的磁场。另外,还在线包中间放置纯铁(称为磁轭),以聚集磁力线,增强线包中间的磁场,如图3、图4所示。
图3 电磁铁 图4 电磁铁磁极
对于一个很长的螺线管,其内部的磁场大小用下面的公式计算:H=nI
在这个公式中,I是流过螺线管的电流,n是单位长度内的螺线管圈数。
如果有两条通电的直导线相互靠近,会发生什么现象,我们首先假设两条导线的通电电流方向相反,图5(a)所示。那么,根据上面的说明,两条导线周围都产生圆形磁场,而且磁场的走向相反。在两条导线之间的位置会是说明情况呢,不难想象,在两条导线之间,磁场方向相同。这就好象在两条导线中间放置了两块磁铁,它们的N极和N极相对,S极和S极相对。由于同性相斥,这两条导线会产生排斥的力量。类似地,如果两条导线通过的电流方向相同,图5(b)所示,它们会互相吸引。
图5 通电导线的磁场
如果一条通电导线处于一个磁场中,由于导线也产生磁场,那么导线产生的磁场和原有磁场就会发生相互作用,使得导线受力。这就是电动机和喇叭的基本原理。
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