探究电流周围的磁场

探究电流周围的磁场 奥斯特 1777 1851年 丹麦物理学家 化学家 于1820年发现通电导线也能让磁小针发生偏转 揭示了磁与电的联系 开辟了物理学的新领域 电磁学 奥斯特实验 条件 导线与磁针平行 结论 电流周围有磁场 根据铁屑的排列可以反映直导线周围的磁感线分布 由图可知直导线周围的磁感线是以直导线为圆心的同心圆且圆面与直导线垂直 无极磁场 直线电流的方向跟它产生的磁场的磁感线之间的关系可以用安培定则 也叫右手螺旋定则 来判断 如图所示 用右手握住导线 让大拇指指向电流的方向 则弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向 环形电流的磁场 用右手握住导线 让弯曲的四指所指的方向跟环形电流的方向一致 则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 3 通电螺旋管周围磁场 用右手握住螺旋管 让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致 则大拇指所指的方向就是螺旋管内部磁感线的方向 大拇指指向螺旋管北极 磁现象的本质 安培分子电流假说在原子 分子等物质微粒的内部存在着一种环形电流 分子电流 分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体 分子电流的两侧相当于两个磁极 当内部各分子电流对应的小磁体的取向是杂乱无章时 对外不显磁性 当物体被磁化 分子电流取向大致相同时 对外显示较强的磁性 都是由电荷的运动产生的 如图所示 确定磁感线或电流的方向 如图所示 环形导线周围有三只小磁针a b c 闭合开关S后 三只小磁针N极的偏转方向是 A 全向里B 全向外C a向里 b c向外D a c 向外 b向里 通电螺线管附近放置四个小磁针 如图所示 当小磁针静止时 图中小磁针的指向可能的是 涂黑的一端为N极 A aB bC cD d 1 思考能用直导线的磁场判断法则判断此环形电流的磁场吗 将将环形电流无限划分可看成是很多段直导线的集合 2 思考奥斯特实验要求导线与磁针平行 那么 应该东西放置还是南北放置 要南北放置 因为要排除地磁场的影响 地球带电自转形成磁场 即 地磁场由环形电流产生 地磁场内部磁场向南 由右手定则得 把磁场看成磁流 磁力线 类似于电流 从N极流出 从S极流入 如此循环 同时没有孤立的N极 也没有孤立的S极 假如磁铁是一个圆柱体 垂直放在桌面上 N极向上 S极向下 分两种情况切成两半 1 垂直一刀切成两个半圆柱 成了两个半圆柱磁铁 它俩的上端都是N极 相斥 2 水平一刀切成两个叠在一起的短圆柱体 对上面的N极这个短圆柱体来说 由于没有孤立N极 必有磁流 磁力线 从切断处流入 在它的切断处形成了一个新的S极 对下面的那个短圆柱体 上面的断面处是S极 下面的断面处是N极 异性相吸 可能同名 也可能异名 具体情况具体分析 比如 一个条形磁体掉在地上摔成2半 断裂的地方一定是异名磁极因为断裂以后的磁铁内部的磁场也随之断裂 形成两个新的磁场 但如果你刻意的沿着条形磁体的最长的一条边的那个方向把它分成2半 就好比不是把筷子折断 特意沿轴线把它劈开 那么分裂处的极性是不变的 同名 另外有个更有说服力的例子 喇叭里的环形磁体 圆环状 掉地上摔成两半 不能合在一起了 因为合在一起的时候极性是一样的要排斥 这种磁体的磁极是在上下两个表面上 说的更明白一点 要看你怎么把磁体分两半 如果是弄断原来的磁感线 则分开的地方是异名如果沿着磁感线方向把磁体分开