电流的磁场
电流的磁场
类似条形磁铁，由N极指向S极
注：图中“×”表示磁场方向垂直纸面向里，“· ”表示磁场方 向垂直纸面向外．
二、安培定则的应用技巧 小磁针转动问题的判定 已知通电螺线管或通电直线导体上的电流方向，判定通电螺线 管或通电直线导体周围的小磁针如何转动的问题，可以按照下 述思维程序进行分析： (1)认清小磁针所在的位置，即弄清小磁针是在通电直线导体上 方还是下方、左侧还是右侧，是在通电螺线管内部还是外部．
图2-2-7
解析 离子束下方磁感线垂直纸面向里，由右手螺旋定则可 知，位于小磁针上方直线电流方向向右． 答案 AD
电流磁场方向的判断 1．如图 2-2-8 所示，两根非常靠近且互相垂直的长直导线，当 通以如图所示方向的电流时，电流所产生的磁场在导线所在平 面内的哪个区域内方向是一致且向里的( A．区域Ⅰ C．区域Ⅲ B．区域Ⅱ D．区域Ⅳ )．
(2)根据已知的电流方向，利用安培定则判定小磁针所在处的磁 场方向(即小磁针所在处的磁感线方向)． (3)由于小磁针 N 极所受磁场力的方向与所在处的磁场方向相 同，所以小磁针 N 极将沿着小于 180° 的角旋转，直到 N 极的 指向与所在处的磁场方向相同为止．在说明小磁针的转动方向 时，必须说明是从什么方向观察的．
图2-2-8
解析 由安培定则可知，I1 电流在其上方产生的磁场方向垂直 纸面向里，I2 电流在其右方产生的磁场方向向里，故只有在区 域Ⅰ，两个电流产生的磁场才都向里． 答案 A
2．如图 2-2-9 所示，当开关 S 闭合时电磁铁和物体 ab 相互吸 引，则正确的说法是( )．
A．ab 一定是磁铁，且 a 端一定是 N 极 B．ab 一定是磁铁，且 a 端一定是 S 极 C．ab 可能是磁铁，且 a 端是 S 极 D．ab 可能是一块铁，而不是磁铁
电流的磁场
* 速度选择器:
qE qv B0
v E B0
* 质谱分析仪：R m
R m v mE qB qBB0
速度选 择器
q,
离子源
mv
照相 底片
A
+
vA B
Bo
E
质谱——粒子射到底片上形成的线状条纹
根据条纹的位置 测量出圆周半径R 计算同位素的质量。
70
72 73 74
76
锗的质谱
真空磁导率
0 dB
4 107
的方向：I
H/rm dl
rr
r dB
0 4
I
d
r l
r r0
r2
——毕奥－萨伐尔定律
2. 一段载流导线产生的磁场
步骤： （1）把长度为L的载流导线分成许多个电流元
I d l →dB
r
r
（2） B dB，进行矢量积分。 L
3. 几条(或几段)载流导线产生的磁场
磁场的叠加原理：
第八章 电流的磁场
§8.1 磁场、 磁感应强度
§8.2 电流的磁场 §8.3 磁场对运动
电荷的作用 §8.4 磁场对电流的
作用、磁矩
第一节 磁场、磁感应强度
一、磁场
二、磁感应强度 三、磁感应线 四、磁通量
一、磁场
1. 磁现象及其规律
（1）自然界磁现象 ☆ 磁性：具有能吸引铁磁物质(Fe、Co、
Ni）的一种特性. ☆ 磁体：具有磁性的物体.
1.均匀磁场
均匀磁场 B 与 平面S正交：
Φ BS
• 均匀磁场 B 与平面S法线 n 的夹角为 ：
BS
BS cos
=
r B
nrS
高中物理—电流的磁场
电流的磁场知识点讲解知识点一：磁场、奥斯特实验古代人们就发现了天然磁石的现象。
我国古代春秋时期的一些著作已有关于磁石的记载和描述，而东汉学者王允在《论衡》一书中描述的司南，是人们公认的最早的磁性定向工具。
指南针是我国古代的四大发明之一、12世纪初，我国已将指南针用于航海。
人们最早发现的天然磁石的主要成分是Fe3O4，现在使用的磁体，多是用铁、钴、镍等金属或其氧化物制成的。
天然磁石和人造磁体都是永磁体，它们都能吸引铁质物质，我们把这种性质叫做磁性。
磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强的部分叫做磁极。
【思考】1、当把小磁针放在条形磁体的周围时，观察到什么现象？其原因是什么？现象：观察到小磁针发生偏转。
原因：磁体周围存在着磁场，小磁针受到磁场的磁力作用而发生偏转。
2、小磁针只有放在磁铁周围才会受到磁力作用而发生偏转吗？【概念解析】一、磁场1、基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流有磁场力的作用．2、方向：小磁针的N极所受磁场力的方向，或自由小磁针静止时北极的指向．3、磁体之间的相互作用是通过磁场，电场和磁场一样都是一种物质二、磁场和电场的比较电现象磁现象带电体能吸引轻小物体带电体有正、负两种电荷同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引磁体能吸引铁、钴、镍等物体磁体有N、S两种磁极同名磁极相互排斥异名磁极相互吸引三、奥斯特实验如图：把一条导线（南北方向）平行地放在小磁针的上方，给导线中通入电流。
问将发生什么现象？现象：当导线中通入电流，导线下方的小磁针发生转动。
除磁体周围有磁场外，丹麦物理学家奥斯特首先发现电流周围也存在着磁场。
导线下方的小磁针发生转动，说明电流的周围也有磁场。
思考：改变电流的方向会有什么现象？结论：电流周围存在磁场，磁场的方向与电流的方向有关磁针的跳动令他激动奥斯特，丹麦物理学家、化学家。
1819年上半年到1820年下半年，奥斯特一面担任电、磁学讲座的主讲，一面继续研究电、磁关系。
1820年4月，在一次讲演快结束的时候，奥斯特抱着试试看的心情又作了一次实验。
电流对磁场产生的影响
电流对磁场产生的影响一、电流与磁场的关系电流和磁场之间存在着密切的联系。
根据安培定律，通过一段闭合电路中的电流将会产生一个环绕电路的磁场。
这个磁场可能在空间中存在着，也可能是在某些介质中传播。
二、磁场的形成与电流电流对磁场产生影响的基础是带电粒子（如电子）在产生电流的过程中所带的电荷。
当电荷沿着电线流动时，它产生的电流会与周围空间中的电磁场相互作用，进而导致磁场的形成。
三、电流的方向与磁场的方向根据安培定律，电流的方向决定了磁场的方向。
当电流沿着直线流动时，磁场环绕电流的方向则是沿着电流的方向螺旋上升。
如果电流的方向相反，磁场的方向则会相应地调转。
四、安培环路定理和磁场的形状安培环路定理描述了电流通过环路时磁场的形状。
根据该定理，当电流通过一段闭合环路时，环绕该环路的磁场的大小与电流成正比，并且与环路的形状有关。
具体的形状取决于电流的路径和环路之间的磁场的相互作用。
五、电流对磁场的影响机制电流对磁场产生影响的机制涉及到电磁效应。
根据法拉第定律，电磁感应现象是由于磁场的变化引起的电流的形成。
因此，电流对磁场的影响是通过改变磁场的强度或方向来实现的。
六、电流对磁场产生的多种效应电流对磁场产生了许多重要的效应。
其中之一是磁铁的形成。
当电流通过一个线圈时，线圈会生成一个磁铁，其中磁场的方向与电流的方向相对应。
这种现象是电力机械学和电机运行的基础。
此外，电流还对磁场产生了环绕电流的效应。
通过环流产生的磁场环绕整个电流环路，这种效应在电磁铁等设备中得到了广泛应用。
还有一个非常重要的效应是磁感应强度的变化。
电流的变化会导致磁感应强度的变化，从而影响到与该磁场相互作用的其他物体。
七、应用领域和现实意义电流对磁场的影响在许多领域和实际应用中起着重要作用。
在电力系统中，电流通过传输线路时产生的磁场不仅影响了线路本身，还与周围的设备产生相互作用。
对这些影响进行研究和理解可以帮助我们设计和维护更安全和高效的电力系统。
此外，电流对磁场的影响也在电磁感应和电动力学中发挥着重要的作用。
电流产生磁场的原理
电流产生磁场的原理当我们谈论电流产生磁场的原理时，我们首先需要理解磁场的概念。
简单来说，磁场是由带电粒子或电流产生的一种物理现象，它可以影响周围的物质和其他电荷。
磁场的存在可以通过磁感线来描述，它们是一种无形的力线，用来表示磁场的方向和强度。
那么，为什么电流可以产生磁场呢？这涉及到电流和磁场之间的相互作用。
根据奥姆定律，电流通过导线时会产生磁场。
这是因为电流是由带电粒子的移动构成的，带电粒子的运动会产生磁场。
具体来说，当电流通过导线时，电子在导线中运动。
由于电子带有负电荷，它们的运动会形成一个环绕导线的磁场。
这个磁场的方向可以通过右手定则来确定：将右手握住导线，让拇指指向电流的流动方向，其他四指所指的方向就是磁场的方向。
这个磁场会对周围的物体产生作用。
如果我们将导线弯成一个圆圈，磁场就会在圆圈内部形成一个磁场空间。
在这个空间内，磁场的方向是沿着圆圈的法线方向，形成一个环绕导线的磁场。
当然，这只是一个简单的情况。
实际上，电流产生的磁场会受到多种因素的影响，例如电流的大小、导线的形状和材料等。
此外，当多个导线同时存在时，它们的磁场会相互作用，产生更加复杂的磁场分布。
除了电流通过导线产生磁场外，我们还可以通过其他方式产生磁场。
例如，当我们通电时，电流会通过线圈，线圈中的磁场会随之产生。
这种通过线圈产生磁场的装置被称为电磁铁，它在实际生活中有着广泛的应用，如电磁吸盘、电磁驱动器等。
电流产生的磁场不仅仅是一种现象，它还有着广泛的应用。
例如，磁共振成像技术就是利用电流产生的磁场来获取人体内部结构的影像。
此外，电磁感应、电动机、电磁波等现象和设备也都与电流产生的磁场密切相关。
电流产生磁场的原理是电流中带电粒子的运动产生的。
当电流通过导线时，带电粒子的运动形成了一个环绕导线的磁场。
这个磁场可以通过右手定则来确定其方向。
电流产生的磁场不仅是一种物理现象，还有着广泛的应用。
通过对这一原理的理解和应用，我们可以更好地理解和利用电磁现象，推动科学技术的发展。
电流的磁场
第十一章 电流的磁场§11-1基本磁现象§11-2磁场 磁感应强度一、 磁场电流磁铁磁场电流磁铁↔↔↔↔电流磁场电流↔↔实验和近代物理证明所有这些磁现象都起源于运动电荷在其周围产生的磁场，磁场给场中运动电荷以作用力（变化电荷还在其周围激发磁场）。
1)作为磁场的普遍定义不宜笼统定义为传递运动电荷之间相互作用的物理场。
电磁场是物质运动的一种存在形式。
2)磁场相互作用不一定都满足牛顿第三定律。
二、 磁感应强度 实验发现：①磁场中运动电荷受力与vˆ有关但v F ˆˆ⊥； ②当0ˆ=F 时，v ˆ的方向即B ˆ的方向（或反方向）； ③当B v ˆˆ⊥时，maxˆˆF F =； ④qvF max与qv 无关，B v q Fˆˆˆ⨯=。
描述磁场中一点性质（强弱和方向）的物理量，为一矢量。
由B v q Fˆˆˆ⨯= （B ˆ的单位：特斯拉） 为由场点唯一确定的矢量（与运动电荷无关）。
Bˆ大小： qvF B max=（B vˆˆ⊥时）方向由上式所决定。
三、 磁通量1. 磁力线磁场是无源涡旋场2. 磁通量（Bˆ通量） s d Bds B ds B d n m ˆˆcos ∙===Φα⎰⎰⎰==Φ=Φssn m m ds B ds B d αcos⇒ ⎰∙=Φsm s d Bˆˆ (单位：韦伯（wb ）) 3. 磁场的高斯定理由磁力线的性质⎰⎰∑=∙q s d Dˆˆ 0ˆˆ=∙⎰ss d B (⎰⎰∑=∙s iqs d E 01ˆˆε)§11-3 比奥—萨伐尔定律一、 电流元l Id ˆ在空间（真空）某点产生的Bd ˆ 2)ˆ,ˆs i n (r rl Id Idl dB ∝322ˆˆˆˆˆˆr r l Id k r l d I k r r r l Id k B d ⨯=⨯=⨯= 与电荷场相似，磁场也满足迭加原理⎰⎰⨯==L L r r l Id k B d B 3ˆˆˆˆ在国际单位制中（SI 制）70104-==πμk ，真空磁导率70104-⨯=πμTmA -1（特米安-1） ⇒ 3ˆˆ4ˆ0rr l Id B d ⨯=πμ 当有介质时，r μμμ0=，⇒3ˆˆ4ˆr r l Id B d ⨯=πμ 二、 运动电荷的磁场（每个运动带电粒子产生的磁场）设：单位体积内有n 各带电粒子，每个带电粒子带有电量为q ，每个带电粒子均以 v 运动，则单位时间内通过截面s 的电量为qnvs ，即 q n v sI = 代入上式（l Id ˆ与v ˆ同向），()20)ˆ,ˆs i n (4rrv dl qnvs dB πμ= 在电流元内有nsdl dN =个带电粒子以速度vˆ运动着，由迭加原理，每个带电离子以速度vˆ运动所产生的磁场 2)ˆ,ˆs i n (rrv qv dN dB B ==30ˆˆ4ˆr r v q B ⨯=πμ （可以看成微观意义上的毕奥-萨伐尔定律） 例：一半径为R=1.0cm 的无限长半圆柱面导体，沿尺度方向的电流I=5.0A 在柱面上均匀分布。
电流与磁场的相互作用
电流与磁场的相互作用在物理学中，电流与磁场之间存在着密切的相互作用关系。
根据安培定律，电流通过导线时会形成一个磁场，而磁场也会对电流产生力的作用。
本文将探讨电流与磁场之间的相互作用原理及其应用。
一、电流产生磁场根据安培定律，电流通过导线时会在其周围产生一个磁场。
这个磁场的方向可以使用右手螺旋定则来确定：将右手握住导线，大拇指指向电流的方向，螺旋领指示了磁场线的方向。
这一定律为我们理解电流与磁场的相互作用提供了基础。
二、磁场对电流的作用磁场对电流有两种主要的作用：一是磁场可以改变电流的方向；二是磁场可以对电流施加力。
1. 磁场改变电流方向当电流通过磁场时，磁场中的磁力作用会使电流受到一个垂直于磁场和电流方向的力。
这个力会迫使电流改变方向。
这一现象在电磁感应中得到了广泛应用，如电磁铁、电动机等。
2. 磁场对电流施加力当电流通过导线时，磁场会对导线施加一个力，称为洛伦兹力。
这个力的大小与电流、导线长度以及磁场之间的关系密切相关。
根据右手定则，当手指指向电流方向，手掌根据磁场方向的正交力会垂直于电流和磁场。
三、应用电流与磁场的相互作用在生活中有许多应用。
以下是一些常见的应用领域：1. 电磁铁电磁铁是由绕有导线的铁芯组成的。
当电流通过导线时，产生的磁场使铁芯具有磁性。
这使得电磁铁能够产生足够的磁力，吸引或吸附金属物体。
电磁铁广泛应用于电子设备、机械系统中。
2. 电动机电动机是将电能转换为机械能的设备，其核心是电流与磁场的相互作用。
当通过电动机的电流与磁场相互作用时，就会产生一个旋转的力矩，从而驱动电动机的运动。
电动机广泛应用于交通工具、工业生产中。
3. 电磁感应电磁感应利用电流与磁场的相互作用来产生电压或电流。
这一原理在发电机和变压器等设备中起着重要作用。
变压器通过电磁感应的原理，将输入的电压转换为不同电压的输出，以满足不同的电力需求。
4. 磁共振成像磁共振成像（MRI）是一种利用磁场和无线电波进行图像诊断的技术。
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。
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注意： 磁場的強度， 注意：要 ↑ 磁場的強度，可以 ↑ 電流 ↑ 線圈的匝數 線圈的匝數
16.2 電流的磁場
實驗 16c
電磁鐵
13
製作電磁鐵、感受電磁鐵的磁力大小， 製作電磁鐵、感受電磁鐵的磁力大小，並 電磁鐵 觀察它的磁場圖形。 觀察它的磁場圖形。
錄像片段
16.2 電流的磁場
4 電磁鐵
電磁鐵 (electromagnet) – 就像永久磁鐵一樣， 就像永久磁鐵一樣， 但它的磁性可以開關。 但它的磁性可以開關。 開關 – 它是由一捆多匝的絕緣 它是由一捆多匝的絕緣 銅線線圈所組成。 銅線線圈所組成。 線圈所組成 ↑ 線圈匝數 ↑ 磁場 線圈可以繞在軟鐵心等磁性材料上， 線圈可以繞在軟鐵心等磁性材料上 磁性材料 增強電磁鐵的磁場。 增強電磁鐵的磁場。
30
下列哪一種裝置不是應用電磁鐵的例子？ 下列哪一種裝置不是應用電磁鐵的例子？ 不是應用電磁鐵的例子 A B C D 電話的話筒 電鈴 門鎖 磁浮火車
16.2 電流的磁場
31 Q5 下列哪一幅圖最適合用來形容 下列哪一幅圖最適合用來形容…… 導線內的電流正向紙面流入， 導線內的電流正向紙面流入，在導線的周圍產 生了磁場。 生了磁場。
門鈴 X
16.2 電流的磁場
門鈴 Y
33
完結
16.2 電流的磁場
例題 2
線圈的磁效應
34
有大小相同的電流通過以下四個線圈。 有大小相同的電流通過以下四個線圈。哪個線圈
鋼
軟鐵
A
B
C
D
(a) 所產生的磁場最弱？試簡單解釋。 的磁場最弱？試簡單解釋。
因為線圈的匝數最少， 線圈 A ：因為線圈的匝數最少，並且沒 有鋼心或軟鐵心。 有鋼心或軟鐵心。
24
I'
鋁膜
I'
永久磁鐵
聽筒的電磁鐵
金屬膜振動
改變磁場 的強度
發出聲音 發出聲音
16.2 電流的磁場
25Leabharlann ?問 題例題 3
門 鈴
16.2 電流的磁場
進度評估 2
1 2 3 4 5 6 把開關閉合，磁鐵會怎樣？ 把開關閉合，磁鐵會怎樣？ 磁場在 P 點的方向是怎樣的？ 點的方向是怎樣的？
26
下列哪一種電磁鐵最強？ 下列哪一種電磁鐵最強？ 下列哪一種裝置不是應用電磁鐵的例子？ 下列哪一種裝置不是應用電磁鐵的例子？ 不是應用電磁鐵的例子 下列哪一幅圖最適合用來形容新的…… 下列哪一幅圖最適合用來形容新的 是非題： 是非題：圖中的兩個門鈴X 和Y……
2
16.2 電流的磁場
熱身
3
A B
C
當電流在導線上流動時有風吹過。 當電流在導線上流動時有風吹過。 當電流在導線上流動時， 當電流在導線上流動時，指南針周圍 出現磁場， 出現磁場，而這磁場並不是地球的磁 場。 其他： 其他：________________
16.2 電流的磁場
0 引言
不單只磁鐵可產生磁性，電流同樣也可以。 不單只磁鐵可產生磁性，電流同樣也可以。 我們能以電流經過不同形狀的導電體的實驗， 我們能以電流經過不同形狀的導電體的實驗， 研究由電流產生的磁場。 研究由電流產生的磁場。
P
彈簧 金屬板 B
16.2 電流的磁場
Q
軟鐵桿 線圈 電鈴按鈕 金屬板 A
例題 3
門鈴
41
(b)(ii) 如果棒 PQ 改由銅桿和塑料桿製成，門 如果棒 改由銅桿和塑料桿製成， 鈴還能如常運作嗎？ 鈴還能如常運作嗎？ 銅桿不是磁性材料 銅桿不是磁性材料 當電流通過時，銅桿不會被吸引到線 當電流通過時， 圈去。 圈去。
A B C D E
指入紙面 指出紙面 指向上 指向下 P 點並沒有磁場
16.2 電流的磁場
Q3
下列哪一種電磁鐵最強？ 下列哪一種電磁鐵最強？
29
下列哪一種電磁鐵最強？ 下列哪一種電磁鐵最強？
A
2A
B
2A
硬紙筒
C
3A
D
2A
16.2 電流的磁場
Q4
下列哪一種裝置不是應用電磁鐵…… 下列哪一種裝置不是應用電磁鐵
16.2 電流的磁場
例題 3
門鈴
38
(a) 試簡單說明為甚麼按下和鬆開門鈴按鈕時， 試簡單說明為甚麼按下和鬆開門鈴按鈕時， 會聽到「叮噹」聲響。 會聽到「叮噹」聲響。 按下門鈴按鈕時 門鈴按鈕時， 按下門鈴按鈕時， I 通過線圈 產生磁場 磁場吸引軟鐵部分，把棒拉入線圈內 磁場吸引軟鐵部分， 軟鐵部分
16.2 電流的磁場
圍繞導線的磁力線
電流： 電流：指入紙面 導線 末端） （末端） 電流： 電流：指出紙面
7
×
電流方向
電流方向
電流方向的符號： 電流方向的符號：
16.2 電流的磁場
1 長直導線的磁場
右手握拳定則： 右手握拳定則：
電流方向
8
假設右手握住導線， 假設右手握住導線， 而拇指指向電流方向， 拇指指向電流方向， 指向電流方向 那麼，彎曲的手指指著的 那麼，彎曲的手指指著的 手指 就是磁力線的方向。 磁力線的方向 就是磁力線的方向。
16.2 電流的磁場
Q1
把開關閉合，磁鐵會怎樣？ 把開關閉合，磁鐵會怎樣？
27
把開關閉合，磁鐵會怎樣？ 把開關閉合，磁鐵會怎樣？
A B C
被線圈吸引 被線圈排斥 不受影響
16.2 電流的磁場
Q2
點的方向是怎樣的？ 磁場在 P 點的方向是怎樣的？
P
兩條導線 相當接近
28
點的方向是怎樣的？ 磁場在 P 點的方向是怎樣的？
4
16.2 電流的磁場
實驗 16b
電流產生的磁場
5
用鐵屑研究載電流導線、線圈和螺線管的磁場。 用鐵屑研究載電流導線、線圈和螺線管的磁場。
錄像片段
16.2 電流的磁場
錄像片段
1 長直導線的磁場
磁力線呈圓形，圍繞導線 磁力線呈圓形， 靠近導線的磁場最強 電流 磁場越強
6
若電流以反方向流動 磁力線的方向也會相反
磁場方向
16.2 電流的磁場
2 扁平線圈的磁場
圓形線圈
9
在線圈的中心： 在線圈的中心： 中心 磁力線是畢直的，並與線 磁力線是畢直的 畢直 圈所在的平面垂直 垂直。 圈所在的平面垂直。
電流方向
在線圈以外： 線圈以外： 磁力線呈環形 環形。 磁力線呈環形。
16.2 電流的磁場
3 螺線管的磁場
螺線管：一捆長線圈，由多匝導線圈組成 螺線管：一捆長線圈，
16.2 電流的磁場
16
以下方法可加強電磁鐵的磁場： 以下方法可加強電磁鐵的磁場：
17
?
問 題
例題 2
線圈的磁效應
16.2 電流的磁場
5 電磁鐵的應用
a
18
電鈴與蜂鳴器
b
電話
16.2 電流的磁場
a 電鈴與蜂鳴器 電鈴的運作： 電鈴的運作： 按下按鈕 按鈕， 當按下按鈕， 1. 電流流過 電流流過 電磁鐵產生磁性 電磁鐵產生磁性 2. 拉動鈴錘 敲響鈴鐺 拉動鈴錘 3. 「斷路器」的觸點脫開 斷路器」的觸點脫開 切斷電流 切斷電流 4. 鈴錘彈回原位 觸點重新接合 觸點重新接合
I
I
在螺線管以外： 在螺線管以外 磁場圖形，與磁棒的磁場圖形十分相似。 磁場圖形，與磁棒的磁場圖形十分相似。
16.2 電流的磁場
3 螺線管的磁場
要斷定螺線管的極： 要斷定螺線管的極： 螺線管的右手握拳定則
N S
12
假設右手握住螺線管， 假設右手握住螺線管， 彎曲的手指指向 指向電 而彎曲的手指指向電 方向， 流方向， 拇指指向的就是螺 拇指指向的就是螺 北極。 線管的北極 線管的北極。
如果電流減少， 如果電流減少，流動的方 向也相反。 向也相反。下列哪一幅圖 最適合用來形容新的磁場？ 最適合用來形容新的磁場？ A B C D
16.2 電流的磁場
Q6
是非題： 是非題：圖中的兩個門鈴 X 和 Y……
32
是非題： 是非題：圖中的兩個門鈴 X 和 Y 均能正常地 操作。 操作。
（對／錯）
線圈的磁效應
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有大小相同的電流通過以下四個線圈。 有大小相同的電流通過以下四個線圈。哪個線圈
鋼
軟鐵
A
B
C
D
(c) 在電源切斷後，磁場仍然存在？試簡單 在電源切斷後，磁場仍然存在？
解釋。 解釋。 鋼心在電源切斷後， 線圈 B ：鋼心在電源切斷後，仍能保 持磁性。 持磁性。
16.2 電流的磁場
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16.2 電流的磁場
熱身 引言 長直導線的磁場 扁平線圈的磁場 螺線管的磁場 電磁鐵
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1
電磁鐵的應用 進度評估 2
16.2 電流的磁場
熱身
無論你怎樣轉動指南針，它的磁針總會指向一 無論你怎樣轉動指南針， 個特定的方向。 個特定的方向。我們說這是地球磁場對指南針 的影響。 的影響。 想像你是一位科學家，並觀察到以下的情況。 想像你是一位科學家，並觀察到以下的情況。 試猜猜這些情況背後的原因。 試猜猜這些情況背後的原因。
∴ ∴ ∴ ∴
塑料端
塑料桿
塑料管
塑料端
P
彈簧 金屬板 B
16.2 電流的磁場
Q
軟鐵桿 線圈 電鈴按鈕 金屬板 A
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16.2 電流的磁場
10
I
I
I 通過螺線管時，每一圈所起的作用就像一個扁 通過螺線管時， 平線圈一樣。螺線管的磁場 磁場就是所有線圈合成的 平線圈一樣。螺線管的磁場就是所有線圈合成的 磁場。 磁場。
16.2 電流的磁場
3 螺線管的磁場