電與磁

電與磁

解釋一:電是宇宙中物質的固有屬性,物質分兩種,正和負,正負之間通過強大的吸引力相結合,從而形成原子,分子等,最小的帶電粒子是電子,磁場可以說是由電子的自旋產生的,變化的電場產生磁場.

解釋二:平時聽說過許多電和磁連在一起的辭彙,如電磁鐵、電磁爐、電磁波、電磁場等,電與磁究竟是怎樣的關系? 人們把電磁場與導體的相互作用而產生電的現象稱為電磁感應。H·C·奧斯特在1820年發現電流的磁效應,揭示了電與磁聯系的一個方面之後,不少物理學家探索磁是否也能產生電,曾經進行過不少實驗。1831年,M·法拉第發現通電線圈在接通和斷開的瞬間,能在鄰近線圈中產生感應電流的現象。緊接著奧斯特做了一系列的實驗,用來探明產生感應電流的條件和確定電磁效應的規律,法拉第根據電磁感應的規律製作出了第一台發電機。 電磁感應現象的發現在理論上有重大意義。使人們對電和磁之間的聯系有更進一步的認識,從而激發人們探索電和磁之間的普遍聯系的理論。在實際套用方面有更為重要的意義,電力、電信等工程的發展就同這一發現有密切的關系。發電機、變壓器等重要的電力設備都是直接套用電磁感應原理製成,用它們建立電力系統,將各種能源(煤、石油、水力等)轉換成電能並輸送到需要的地方,極大地推動了社會生產力的發展。

  • 中文名稱
    電與磁
  • 外文名稱
    Electricity and magnetism
  • 讀音
    dian yu ci
  • 同義詞
    電磁
  • 釋義
    自然界物質能量的力學轉換形態 也是帶電粒子的運動輻射波。
  • 反義詞
    磁與電 磁電
  • 出處
    量子力學 物理學 電磁學

詞語簡介

【讀音】dian yu ci

【英文】Electricity and magnetism

【釋義】自然界物質能量的力學轉換形態 也是帶電粒子的運動輻射波。

【出處】量子力學 物理學 電磁學

【同義詞】電磁

【反義詞】磁與電 磁電

【示例】 1在夏季帶電雷雨雲層聚集了大量的正負電荷當兩塊攜帶有正負電荷的雲層放電時會伴有電荷碰撞時產生的瞬間雷電脈沖波。

2金屬線圈中有電流通過就會有磁場產生 交變電流通過電動機繞組產生交變磁場。

主要概述

磁體能夠吸引鋼鐵一類的物質。它的兩端吸引鋼鐵的能力最強這兩個部位叫做磁極。能夠自由轉動的磁體例如懸吊著的磁針靜止時指南的那個磁極叫做南極又叫S極指北的那個磁極叫做北極又叫N極。異名磁極相互吸引同名磁極相互排斥.磁鐵吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質稱為磁性。磁鐵兩端磁性強的區域稱為磁極一端為北極north因為英文北方的開頭字母是N所以又稱N極一端為南極South 因為英文南方開頭第一個字母是S所以也稱S極。實驗證明同名磁極相互排斥異名磁極相互吸引。磁化是指原本沒有磁性的物體獲得磁性的過程。能夠被磁化的物質統稱為磁性材料。磁化後磁性能長期儲存的物質叫硬磁體或永磁體不能長期儲存磁性的物質叫軟磁體

電與磁

鐵中有許多具有兩個異性磁極的原磁體在無外磁場作用時這些原磁體排列紊亂它們的磁性相互抵消對外不顯示磁性。當把鐵靠近磁鐵時這些原磁體在磁鐵的作用下整齊地排列起來使靠近磁鐵的一端具有與磁鐵極性相反的極性而相互吸引。這說明鐵中由于原磁體的存在能夠被磁鐵所磁化。而銅、鋁等金屬是沒有原磁體結構的所以不能被磁鐵所吸引。

什麽是磁性簡單說來磁性是物質放在不均勻的磁場中會受到磁力的作用。在相同的不均勻磁場中由單位質量的物質所受到的磁力方向和強度來確定物質磁性的強弱。因為任何物質都具有磁性所以任何物質在不均勻磁場中都會受到磁力的作用。

在磁極周圍的空間中真正存在的不是磁感線而是一種場我們稱之為磁場。磁性物質的相互吸引等就是通過磁場進行的。我們知道物質之間存在萬有引力它是一種引力場。磁場與之類似是一種布滿磁極周圍空間的場。磁場的強弱可以用假想的磁力線數量來表示磁力線密的地方磁場強磁力線疏的地方磁場弱。單位截面上穿過的磁力線數目稱為磁通量密度。

運動的帶電粒子在磁場中會受到一種稱為洛侖茲(Lorentz)力作用。由同樣帶電粒子在不同磁場中所受到洛侖磁力的大小來確定磁場強度的高低。特斯拉是磁通密度的國際單位製單位。磁通密度是描述磁場的基本物理量而磁場強度是描述磁場的輔助量。特斯拉(TeslaN)(1886~1943)是克羅埃西亞裔美國電機工程師曾發明變壓器和交流電動機。

物質的磁性不但是普遍存在的而且是多種多樣的並因此得到廣泛的研究和套用。近自我們的身體和周邊的物質遠至各種星體和星際中的物質微觀世界的原子、原子核和基本粒子巨觀世界的各種材料都具有這樣或那樣的磁性。

世界上的物質究竟有多少種磁性呢一般說來物質的磁性可以分為弱磁性和強磁性再根據磁性的不同特點弱磁性又分為抗磁性、順磁性和反鐵磁性強磁性又分為鐵磁性和亞鐵磁性。這些都是巨觀物質的原子中的電子產生的磁性原子中的原子核也具有磁性稱為核磁性。但是核磁性隻有電子磁性的約千分之一或更低故一般講物質磁性和原子磁性都主要考慮原子中的電子磁性。原子核的磁性很低是由于原子核的質量遠高于電子的質量而且原子核磁性在一定條件下仍有著重要的套用例如現在醫學上套用的核磁共振成像(也常稱磁共振CTCT是電腦化層析成像的英文名詞的縮寫)便是套用氫原子核的磁性。

磁性材料可分為軟磁性材料如鐵和硬磁性材料 如鋼就是硬磁性材料。軟磁性材料指該材料磁化後磁性不可保持很久。反之硬磁性材料指材料此話後磁性可以保持比較長的時間。

基本簡介

歷史上電與磁是分別發現和研究的。後來電與磁之間的聯系發現了如奧斯特 H.C.Oersted發現的電流磁效應和安培發現的電流與電流之間相互作用的規律。再後來法拉第提出了電磁感應定律這樣電與磁就連成一體了。

19世紀中葉麥克斯韋提出了統一的電磁場理論實現了物理學的第二次大綜合。電磁定律與力學規律有一個截然不同的地方。根據牛頓的構想力學考慮的相互作用特別是萬有引力相互作用是超距的相互作用沒有力的傳遞問題當然用現代觀點看引力也應該有傳遞問題,而電磁相互作用是場的相互作用。從粒子的超距作用到電磁場的“場的相互作用”這在觀念上有很大變化。場的效應被突出出來了。

電場與磁場不斷相互作用造成電磁波的傳播這一點由赫茲在實驗室中證實了。電磁波不但包括無線電波實際上包括很寬的頻譜其中很重要的一部分就是光波光學在過去是與電磁學完全分開發展的麥克斯韋電磁理論建立以後光學也變成了電磁學的一個分支了電學、磁學和光學得到了統一。

這個統一在技術上有重要意義發電機電動機幾乎都是建立在電磁感應基礎上的。電磁波的套用導致現代的無線電技術。直到現在電磁學在技術上還是起主導作用的一門學問因此在基礎物理學中電磁學始終保持它的重要地位。

電磁學牽涉到在什麽參考系統中來看問題牽涉到運動導體的電動力學問題。直觀地說“電流即電荷的流動產生磁效應”但判斷電荷是否流動就牽涉到觀察者的問題——參考系問題。光學是電磁學的一部分所以這個問題也可表達成“光的傳播與參考系統有什麽關系”。邁克耳孫莫雷實驗表明慣性系中真空光速為不變數。這樣一來也就肯定了在慣性系統中電磁學遵循同一規律。這實際上導致了後來的愛因斯坦狹義相對論。狹義相對論基本上是電磁學的進一步發展和推廣。邁克耳孫莫雷實驗在19世紀還沒能解釋清楚這是19世紀遺留的一個重要問題。

主要現象

1、磁性磁鐵能吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質吸鐵性。

2、磁體定義具有磁性的物質。

分類永磁體分為 天然磁體、人造磁體。

3、磁極定義磁體上磁性最強的部分叫磁極。磁體兩端最強中間最弱。

種類水準面自由轉動的磁體指南的磁極叫南極S指北的磁極叫北極N。

作用規律同名磁極相互排斥異名磁極相互吸引。

說明最早的指南針叫司南 。一個永磁體分成多部分後每一部分仍存在兩個磁極。司南是把天然磁石琢磨成勺子的形狀放在一個水準光滑的“地盤”上製成的靜止時它的長柄指向南方。

4、磁化 ① 定義使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程。

磁鐵之所以吸引鐵釘是因為鐵釘被磁化後鐵釘與磁鐵的接觸部分間形成 異名磁極異名磁極相互吸引的結果。

②鋼和軟鐵的磁化軟鐵被磁化後磁性容易消失稱為軟磁材料。鋼被磁化後磁性能長期保持稱為硬磁性材料。所以製造永磁體使用鋼 製造電磁鐵的鐵芯使用軟鐵。

5、物體是否具有磁性的判斷方法①根據磁體的吸鐵性判斷。②根據磁體的指向性判斷。③根據磁體相互作用規律判斷。④根據磁極的磁性最強判斷。

練習☆磁性材料在現代生活中已經得到廣泛套用音像磁帶、電腦軟碟上的磁性材料就具有硬磁性。 填“軟”和“硬”

☆ 磁懸浮列車底部裝有用超導體線圈饒製的電磁體利用磁體之間的相互作用使列車懸浮在軌道的上方以提高運行速度這種相互作用是指同名磁極的相互排斥作用和異名磁極的相互吸引作用。

☆放在條形磁鐵南極附近的一根鐵棒被磁化後靠近磁鐵南極的一端是磁北極

☆用磁鐵的N極在鋼針上沿同一方向摩擦幾次 。

鋼針被磁化如圖那麽鋼針的右端被磁化成 S極。

6.發現者:第一位發現的是丹麥科學家奧斯特

磁場介紹

1、定義磁體周圍存在著的物質它是一種看不見、摸不著的特殊物質。

磁場看不見、摸不著我們可以根據它所產生的作用來認識它。這裏使用的是轉換法。通過電流的效應認識電流也運用了這種方法。

2、基本性質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。

3、方向規定在磁場中的某一點小磁針北極靜止時所指的方向小磁針北極所受磁力的方向就是該點磁場的方向。

4、磁感應線

①定義在磁場中畫一些有方向的曲線。任何一點的曲線方向都跟放在該點的磁針北極所指的方向一致。

②方向磁體周圍的磁感線都是從磁體的北極出來回到磁體的南極。

③典型磁感線

④說明A、磁感線是為了直觀、形象地描述磁場而引入的帶方向的曲線不是客觀存在的。但磁場客觀存在。

B、用磁感線描述磁場的方法叫建立理想模型法。

C、磁感線是封閉的曲線。

D、磁感線立體的分布在磁體周圍而不是平面的。

E、磁感線不相交。

F、磁感線的疏密程度表示磁場的強弱。

5、磁極受力在磁場中的某點北極所受磁力的方向跟該點的磁場方向一致南極所受磁力的方向跟該點的磁場方向相反。

6、電流的磁場

①奧斯特實驗通電導線的周圍存在磁場稱為電流的磁效應。該現象在1820年被丹麥的物理學家奧斯特發現。該現象說明通電導線的周圍存在磁場且磁場與電流的方向有關。

通電螺線管的磁場通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場一樣。其兩端的極性跟電流方向有關電流方向與磁極間的關系可由安培定則來判斷

磁體磁場

① 定義在地球周圍的空間裏存在的磁場磁針指南北是因為受到地磁場的作用。

磁極地磁場的北極在地理的南極附近地磁場的南極在地理的北極附近。且地磁場磁極與地理兩極並沒有互相重合存在磁偏角。

磁偏角首先由我國宋代的沈括發現。並在《夢溪筆談》中提到。磁針的北極指示地理位置的北方和地磁的南方磁針的南極指示地理位置的南方和地磁的北方 。

④形狀跟條形磁體的磁場很相似。

記憶口訣

1.磁現象

磁體兩端磁極強,指南S指北N.[2]

異名相吸同名排(斥),常見磁體靠磁化。

2.磁場

磁場方向有規定,磁針靜止北極指。

磁體外部磁感線,北極(N)出發回南極(S)。

地球周圍地磁場,沈括發現磁偏角。

3.電生磁

電流周圍有磁場,證明丹麥奧斯特。

通電螺管磁極判,安培定則伸右手。

四指沿著電流走,旋轉方向不能反。

大拇所指為N極,掌切所標為S.

4.電磁鐵

螺管磁性強弱定,電流匝數插鐵芯。

帶有鐵芯螺線管,通常叫做電磁鐵。

開關控製磁有無,電流控製磁強弱。

5.電動機

通電線圈磁場中,受力作用會轉動。

定子不動轉子轉,持續轉動換向器。

控製方便效率高,電能轉化機械能。

6.磁生電

電磁感應法拉第,磁生電要閉電路。

部分導體切磁線,感應電流線中有。

方向改變交流電,機械能化為電能。

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