环形电流的磁场方向用安培定则
环形电流及通电螺线管的磁场特点
（3）安培定则判断通电螺线管的磁场方向
右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向 跟电流的方向一致，拇指所指的方向就是螺线管 内部的磁感线的方向，又叫右手螺旋定则。
通电后，轻轻敲板，铁屑为什么会产生规 则排列？铁屑的排列与什么现象一样？
铁屑磁化变成“小磁针”，轻敲使铁屑可自 由转动，使铁屑按磁场进行排列。其排列与条形 磁体的排列相同，通电螺线管相当于条形磁体。
奥斯特实验：
电流周围能产生磁场
演示
奥斯特实验演示视频
1．当直导线通电时产生什么现象？ 通电时小磁针发生偏转。
2．断电后发生什么现象？ 断电时小磁针转回到指南北的方向。
3．改变通电电流的方向后发生什么现象 ？
通电电流方向相反，小磁针偏转方向也相反。
结论
1．现象：导线通电，周围小磁针发 生偏转；通电电流方向改变，小磁针偏 转方向相反。
1820年4月，在一次有关电荷磁的演讲中， 奥斯特把导线沿南北方向设置，导线下方有一枚 小磁针。接通电源时，小磁针转动了。这个现象 没有给台下的听众留下什么印象，却使奥斯特激 动万分。他紧紧抓住这个现象，连续进行了3个 月的实验研究，终于在1820年7月21日发表的论 文《关于磁针上的电流冲突实验》中，报告了他 的实验装置和实验发现。他指出，在电流周围， 小磁针的指向形成一个闭合的圆周。
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一．电流的磁效应 二．电流磁场的方向
一．电流的磁效应
我们知道，静止的电荷只能产生电场，不 能产生磁场。那么运动的电荷，也就是电流， 能不能产生磁场呢？
18世纪，一些有趣的现象已经引起了科学 家的注意。一名英国商人发现，雷电过后，他 的一箱新刀叉竟有了磁性。
富兰克林也在试验中发现，在莱顿瓶放电 后，附近的缝衣针被磁化了。
环形电流和通电螺线管的磁场方向
目录
CONTENTS
• 环形电流的磁场方向 • 通电螺线管的磁场方向 • 环形电流和通电螺线管的磁场比较 • 磁场方向的物理意义和影响
01 环形电流的磁场方向
环形电流磁场方向的判断方法
安培定则
右手握住环形导线，四指环绕方 向与电流方向一致，大拇指指向
即为磁场方向。
对于环形导线平面上的任意一点，其 磁场方向与该点所在圆的切线方向垂 直。
环形电流磁场方向的应用
环形电流磁场的应用主要涉及到电磁感应和磁场对通电导体 的作用力等方面。例如，在变压器、传感器、电机等电子设 备中，都需要利用环形电流的磁场来实现能量的转换和传输 。
在物理学和工程学中，环形电流模型也被广泛用于模拟和研 究各种电磁现象和问题，例如电磁波的传播、电磁场中的能 量分布等。
04 磁场方向的物理意义和影 响
磁场方向与电流的关系
磁场方向与电流方向的关系
磁场方向总是垂直于电流方向，即右手定则。对于环形电流，磁场方向与圆环平面垂直，而对于通电螺线管，磁 场方向由右手定则确定。
磁场方向的决定因素
磁场方向由电流方向决定，而电流方向又由电荷的运动方向决定。因此，磁场方向与电荷的运动方向密切相关。
02 通电螺线管的磁场方向
通电螺线管磁场方向的判断方法
01
02
03
安培定则
右手握住螺线管，四指指 向电流方向，大拇指指向 即为磁场方向。
观察法
通过观察通电螺线管周围 的小磁针的偏转方向，确 定磁场方向。
实验法
通过实验测量通电螺线管 周围的磁场分布，确定磁 场方向。
通电螺线管磁场方向的实例
电磁铁
磁感应技术
利用磁场感应来检测物体 的位置和速度，如霍尔元 件和磁力计等传感器。
电流的磁场
电流的磁场1.通电导线周围存在磁场（1）通电导体跟磁体一样周围存在磁场，即电流的磁效应。
（2）电流磁场方向与电流方向有关，当电流方向改变时，电流磁场方向也发生改变。
直线电流的磁场安培定则：右手握住导线并把大拇指展开，用大拇指指电流方向，那么其余四指环绕的方向就是磁场方向。
环形电流的磁场安培定则：让右手弯曲，四指和环形电流的方向一致，那么大拇指所指方向就是环形导线中心轴线上磁感线方向。
【实战练习】在验证电流产生磁场的实验中，小东连接了如图所示的实验电路．他把小磁针（图中没有画出）放在直导线AB的正下方，闭合开关后，发现小磁针指向不发生变化．经检查，各元件完好，电路连接无故障．（1）请你猜想小磁针指向不发生变化的原因是：．（2）写出检验你的猜想是否正确的方法2.通电螺线管磁场通电螺线管表现出来的磁性很像一根条形磁铁，一端相当于N极，另一端相当于S极。
改变电流方向，两极就对调。
通电螺线管磁极的判断安培定则：用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指方向与电流方向一致，那么大拇指所指方向就是螺线管内部磁感线的方向，也就是说，大拇指指向通电螺线管的N极。
【实战练习】1.已知通电螺线管的N、S极，判断通电螺线管的电流方向。
2.如图所示，已知电流方向，用右手螺旋定则判定通电螺线管的磁极．通电螺线管的性质：（1）通过电流越大，磁性越强；（2）线圈匝数越多，磁性越强；（3）插入软铁芯，磁性大大增强；（4）通电螺线管的极性可用电流方向来改变。
3. 关于通电螺线管的作图（1）已知电源的正、负极和绕线方法来判断螺线管的极性；（2）已知螺线管的极性和绕线方法来判断电源的正、负极；（3）已知电源的正、负极和螺线管的极性画螺线管的绕线情况。
解决这三种问题，应从以下几点入手：①记住常见的几种磁感线分布情况。
②磁场中的小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向和该点的磁感线方向。
③磁感线是闭合曲线：磁体外部的磁感线都是从磁体的北（N）极出发回到磁体的南（S）极；在磁体内部磁感线从磁体的南极出发回到北极。
环形电流和条形磁铁
环形电流和条形磁铁
环形电流等价于条形磁铁：流过环形导线的电流简称环形电流,环形电流的安培定则：让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致,那么伸直的大拇指所指的方向就是环形电流中心轴线上磁感线的方向。
环形电流可看成许多小段直线电流组成,对每一小段直线电流用直线电流的安培定则判定出环形电流中心轴线上磁感强度的方向.叠加起来就得到环形电流中心轴线上磁感线的方向。
对于环形电流的处理方法一般有两种：①把环形电流等效成很多段直线电流；①把环形电流等效成条形磁铁。
例. 如图甲所示，把轻质导线圈用细线挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈的平面，当线圈内通过图示方向的电流时，线圈将怎样运动？
解析：
方法一：把环形电流等效成很多段直线电流，条形磁铁磁感线分布以及上下两小段的电流受安培力如图4乙所示，可见，线圈竖直方向的合力为零，水平方向的合力指向磁铁，选取对称的任意两小段分析，亦得此结论。
所以线圈将向磁铁平移。
方法二：把环形电流等效成如图4丙所示的条形磁铁，可见两条形磁铁只是相互吸引而没有转动。
同样在处理问题时，有时也可以把条形磁铁等效成环形电流。
①环形电流的磁场类似于条形磁铁的磁场，其两侧分别是N极和S 极。
②由于磁感线均为闭合曲线，所以环内、外磁感线条数相等，故环内磁场强，环外磁场弱。
③环形电流的磁场在微观上可看成无数根很短的直线电流的磁场的叠加。
高中磁场知识点总结
高中磁场知识点总结本文介绍了磁场的基本概念和相关知识点，包括磁场的存在形式、地磁场、磁偏角、磁场的方向和磁感线等内容。
磁场是物质存在的一种形式，存在于磁体、电流、运动电荷周围的空间。
与电场一样，磁场也是客观存在的。
地球本身就是一个大磁体，周围存在地磁场，南极在地球北极附近，北极在地球南极附近。
在磁场中，小磁针的指向可以用来检验磁场的存在。
磁场对磁体、电流都有磁力作用。
磁场的方向可以通过规定小磁针北极受力的方向来确定。
在磁体磁场中，可以利用同名磁极相斥，异名磁极相吸的方法来判定磁场方向。
在电流磁场中，可以使用安培定则（右手螺旋定则）来判定磁场方向。
磁感线是在磁场中画出的有方向的曲线，每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同。
磁感线的疏密反映磁场的强弱，磁感线越密的地方表示磁场越强，磁感线越疏的地方表示磁场越弱。
在磁体外部，磁感线由N极到S极，在磁体内部，磁感线由S极到N极。
总之，磁场是物质存在的一种形式，存在于磁体、电流、运动电荷周围的空间。
地球本身就是一个大磁体，周围存在地磁场。
磁感线是磁场的可视化表现，磁感线的疏密反映了磁场的强弱。
磁场方向可以通过规定小磁针北极受力的方向来确定。
磁感线是一组有方向的曲线，用来形象描述磁场，但并不是真实存在于磁场中的曲线。
和电场线类似，磁感线也不能相交、相切或中断。
在不同的情况下，磁场的分布形态也不同。
通电直导线周围的磁场遵循安培定则，即右手握住导线，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。
磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆，磁场强度与距导线的距离有关。
环形电流的磁场类似于条形磁铁的磁场，其两侧分别是N 极和S极。
磁感线均为闭合曲线，环内、外磁感线条数相等，故环内磁场强，环外磁场弱。
通电螺线管的磁场分布分为内部和外部。
管外部的磁场分布情况与条形磁铁外部相同，两端分别为N极和S极。
管内部是匀强磁场，磁场分布由S极指向N极。
通电螺线管的磁场是由许多匝环形电流串联而成的，它们的磁场叠加形成了整个螺线管的磁场。
一安培定则右手螺旋定则1判断直线电流周围的磁场讲解学习
如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央 的上方固定一根直导线MN，导线与磁场垂直，给
A 导线通以由N向M的电流，则：
A. 磁铁对桌面的压力减小，不受桌面的摩擦力作用 B. 磁铁对桌面的压力减小，受桌面的摩擦力作用 C. 磁铁对桌面的压力增大，受桌面的摩擦力作用 D. 磁铁对桌面的压力增大，不受桌面的摩擦力作用
F
若 不 在 正 中 央 ？
如图所示，在倾角为30o的斜面上，放置两条宽L＝0.5m 的光滑平行导轨，将电源、滑动变阻器用导线连接在导 轨上，在导轨上横放一根质量为m＝0.2kg的金属棒ab， 电源电动势E＝12V，内阻r＝0.3Ω，磁场方向垂直轨道 所在平面，B＝0.8T。欲使棒ab在轨道上保持静止，滑动 变阻器的使用电阻R应为多大？（g取10m/s2，其它电阻 不计）
【答案】AD
安培力——磁场对电流的作用力称为安培力。 一.安培力的方向
左手定则： ——伸开左手，使拇指与四指在同一个平面内并跟四指 垂直，让磁感线垂直穿入手心，使四指指向电流的方向， 这时拇指所指的就是通电导体所受安培力的方向。
【例题1】画出图中第三者的方向。
【答案】由左手定则作答。
F
F
×F
F
【注意】安培力的方向永远与导线垂直。
力矩也跟电流成正比，而螺旋形弹簧的扭矩与指针转过的角 度成正比，所以磁电式电表的表盘刻度是均匀的。
三、电流表的工作原理
1、磁电式电表的构造：
磁场、螺旋弹簧、线圈(连指针刻度等)
2、极靴和铁芯使磁场都沿半径方向辐射型均匀分布的
3、电流表的刻度是均匀的 磁场对电流的作用力跟电流成正比 指针偏转的角度也与电流成正比 ，
二、磁通量
我们将磁感应强度B 与面积S 的乘积，叫做穿 过这个面的磁通量，简称磁通。用φ表示。 即： φ=BS
环形电流的磁场方向
1、前言 ：电现象和磁现象之间存在着许多相似性。 例如，自然界中只有正负两种电荷，同种电荷相互排 斥，异种电荷相互吸引。类似地，自然界中只有南北 两种磁极，同种磁极相互排斥，异种磁极相互吸引。 电现象和磁现象之间是否具有某种联系？ 2、电流产生磁场 （1）奥斯特实验（1820年） （2）现象：当导线有电流时， 小磁针会发生转动。 （3）电流的磁效应：电流也 能产生磁场。这个现象称为 电流的磁效应。
二、电流磁场的方向
当把小磁针放在电流的磁场中 时， 小磁针的偏转是否有一定的规律？ 偏转方向与电流的方向有什么关 系？
观察直线电流磁感线的形状
直线电流的磁感线方向：
用安培定则（也叫右手螺旋定则）来判定。
用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流 的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方 向(图乙)．图甲表示直线电流磁场的磁感线分布情况．
二、电流磁场的方向：由安培定则（也叫 右手螺旋定则）确定。 三、安培定则：内容分三种不同情况。 1、直线电流 2、环形电流 3、通电螺线管
——安培力
一、安培力的大小
• 同一通电导线，按不同方式放在同一磁场 中，受力情况不同
安培力最大 不受安培力 F=？ F=B﬩IL
F=BIL
F=0
=BILsinɵ
伸直大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁 感线的方向。
环形电流的磁场几种图
一个环形电流的磁场与小 磁针相似，故可看成小磁针来 处理
通电螺线管的磁感线
通电螺线管的磁感线方向
——也可用安培定则来判定
通电螺线管
外部的磁感 线和条形磁
N
铁外部的磁
感线相似.
小结
一、电流的磁效应：电流也能产生磁场。 这个现象称为电流的磁效应。
磁场安培环路定理
磁场安培环路定理磁场安培环路定理磁场安培环路定理是电磁学中的重要定理之一，它描述了一个闭合电路中的磁场强度和电流之间的关系。
该定理由法国物理学家安培于1826年提出，是麦克斯韦方程组中的一部分，也是电动力学的基础。
1. 环路和导线在讨论磁场安培环路定理之前，我们需要先了解两个概念：环路和导线。
一个环路是由一条或多条导线组成的闭合回路。
在这个环路中，电流可以通过导线流动，并且会产生一个磁场。
一个导线是一根细长的金属杆或者线，可以传递电流。
2. 磁场磁场是由运动带电粒子产生的，它可以对其他运动带电粒子施加力。
在物理学中，用矢量表示磁场强度B。
磁场强度B与其它参量相关联，例如运动带电粒子的速度v、距离r和所处位置等。
3. 安培定律安培定律描述了通过一个闭合回路所围成区域内的总电流I与该区域内的磁场强度B之间的关系。
它是电磁学中的基本定理之一，也是麦克斯韦方程组的一部分。
安培定律可以用以下公式表示：∮L B·ds = μ0 I其中，∮L B·ds表示沿着闭合回路L的积分，μ0为真空磁导率，I为通过该区域内所有导线的总电流。
4. 安培环路定理安培环路定理描述了一个闭合回路中磁场强度B与该回路内所有导线电流I之间的关系。
它可以用以下公式表示：∮L B·ds = μ0 Ienc其中，∮L B·ds表示沿着闭合回路L的积分，μ0为真空磁导率，Ienc 为通过该回路所围成区域内所有导线电流的代数和。
5. 理解安培环路定理在一个闭合回路中，如果有多个导线传递电流，则这些电流会产生一个总磁场。
根据安培环路定理，这个总磁场可以用闭合回路上任意一点处的积分来计算。
这个积分等于通过该回路所围成区域内所有导线电流的代数和乘以真空磁导率。
因此，如果我们知道通过该回路所围成区域内所有导线电流的代数和，就可以计算出该回路上任意一点处的磁场强度。
6. 应用安培环路定理安培环路定理在电磁学中有广泛的应用。
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提示：电流之间的相互作用力实际上是通过 彼此磁场产生作用的！
同向电流相互吸引，异向电流相互排斥
二、电流磁场的方向
当把小磁针放在电流的磁场中 时， 小磁针的偏转是否有一定的规律？ 偏转方向与电流的方向有什么关 系？
观察直线电流磁感线的形状
直线电流的磁感线方向： 用安培定则（也叫右手螺旋定则）来判定。 用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流 的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方 向(图乙)．图甲表示直线电流磁场的磁感线分布情况．
电流的磁场
磁场对通电导线的作用
一、电流的磁效应
1、前言 ：电现象和磁现象之间存在着许多相似性。 例如，自然界中只有正负两种电荷，同种电荷相互排 斥，异种电荷相互吸引。类似地，自然界中只有南北 两种磁极，同种磁极相互排斥，异种磁极相互吸引。 电现象和磁现象之间是否具有某种联系？ 2、电流产生磁场 （1）奥斯特实验（1820年） （2）现象：当导线有电流时， 小磁针会发生转动。 （3）电流的磁效应：电流也 能产生磁场。这个现象称为 电流的磁效应。
环形电流的磁场几种图
一个环形电流的磁场与小 磁针相似，故可看成小磁针来 处理
通电螺线管的磁感线
通电螺线管的磁感线方向 ——也可用安培定则来判定 通电螺线管 外部的磁感 线和条形磁 铁外部的磁 感线相似.
N
小结
一、电流的磁效应：电流也能产生磁场。 这个现象称为电流的磁效应。 二、电流磁场的方向：由安培定则（也叫 右手螺旋定则）确定。 三、安培定则：内容分三种不同情况。 1、直线电流 2、环形电流 3、通电螺线管
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
直线电流的磁场的几种图
演示实验 二
观察环形电流磁感线的形状
把环形导线穿过一块硬纸板， 纸板水平放置，在纸板上均匀地 撤一些铁屑。轻敲纸板，同时给 导线通电，可以看到铁屑所显示 的模拟磁感线。 如果把小磁针放在环形导线的 中央，由N极所指的方向可以知道 环形电流中心附近磁场的方向。
环形电流的磁场方向： 用安培定则（也叫右手螺旋定则）判断。 让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致， 伸直大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁 感线的方向。
——安培力
一、安培力的大小
• 同一通电导线，按不同方式放在同一磁场 中，受力情况不同
安培力最大 不受安培力 F=BIL F=0 安培力的方向如何判断？
F=？
F=B﬩IL =BILsinɵ
二、安培力的方向
• 安培力F的方向与磁感应强度B的方向是相 同还是相反？
F与B不在一条直线上
• 安培力的方向与哪些因素有关？
实验表明：安培力的方向与磁场的方向、 电流的方向都有关系
安培力既 与磁场方 向垂直， 又与电流 的方向垂 直，即垂 直于磁场 方向与电 流方向所 在的平面
• 应用1：课本P94 “问题与练习”1
• 应用2：在赤道上空，水平放置一根通有由 西向东电流的直导线，则此导线受到的安 培力方向？
• 探究：平行通电直导线之间的相互作用规律