磁场是怎么形成的
磁场是怎么形成的
学习啦在线学习网 所谓磁场,就是指存在磁力作用的空间。磁场是物质存在的基本形式之一,它存在于磁体周围空间、运动电荷周围空间以及电流周围空间。你对磁场有多少了解?下面由学习啦小编为你详细介绍磁场的相关知识。
磁场是怎么形成的
学习啦在线学习网 假想有一根直立的金属棒,上下两端加上电位差使得电子朝向正电位端加速,而另一端由于缺少电子而带正电。这样的电流会在四周空间形成磁场。
磁场的基本特征是能对其中的运动电荷施加作用力,即通电导体在磁场中受到磁场的作用力。磁场对电流、对磁体的作用力或力距皆源于此。而现代理论则说明,磁力是电场力的相对论效应。
学习啦在线学习网 与电场相仿,磁场是在一定空间区域内连续分布的向量场,描述磁场的基本物理量是磁感应强度矢量B ,也可以用磁感线形象地图示。然而,作为一个矢量场,磁场的性质与电场颇为不同。
运动电荷或变化电场产生的磁场,或两者之和的总磁场,都是无源有旋的矢量场,磁力线是闭合的曲线簇,不中断,不交叉。换言之,在磁场中不存在发出磁力线的源头,也不存在会聚磁力线的尾闾,磁力线闭合表明沿磁力线的环路积分不为零,即磁场是有旋场而不是势场(保守场),不存在类似于电势那样的标量函数。
磁场作用
电磁场是电磁作用的媒递物,是统一的整体,电场和磁场是它紧密联系、相互依存的两个侧面,变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,变化的电磁场以波动形式在空间传播。电磁波以有限的速度传播,具有可交换的能量和动量,电磁波与实物的相互作用,电磁波与粒子的相互转化等等,都证明电磁场是客观存在的物质,它的“特殊”只在于没有静质量。
磁现象是最早被人类认识的物理现象之一,指南针是中国古代一大发明。磁场是广泛存在的,地球,恒星(如太阳),星系(如银河系),行星、卫星,以及星际空间和星系际空间,都存在着磁场。为了认识和解释其中的许多物理现象和过程,必须考虑磁场这一重要因素。在现代科学技术和人类生活中,处处可遇到磁场,发电机、电动机、变压器、电报、电话、收音机以至加速器、热核聚变装置、电磁测量仪表等无不与磁现象有关。甚至在人体内,伴随着生命活动,一些组织和器官内也会产生微弱的磁场。地球的磁级与地理的两极相反。
磁场类型
学习啦在线学习网 恒磁场又称为静磁场,而交变磁场,脉动磁场和脉冲磁场属于动磁场。磁场的空间各处的磁场强度相等或大致相等的称为均匀磁场,否则就称为非均匀磁场。离开磁极表面越远,磁场越弱,磁场强度呈梯度变化。
计算机模拟演示地球的磁场
学习啦在线学习网 1.恒定磁场 磁场强度和方向保持不变的磁场称为恒定磁场或恒磁场,如铁磁片和通以直流电的电磁铁所
产生的磁场。
学习啦在线学习网 2.交变磁场 磁场强度和方向在规律变化的磁场,如工频磁疗机和异极旋转磁疗器产生的磁场。
学习啦在线学习网 3.脉动磁场 磁场强度有规律变化而磁场方向不发生变化的磁场,如同极旋转磁疗器、通过脉动直流电磁铁产生的磁场。
4.脉冲磁场 用间歇振荡器产生间歇脉冲电流,将这种电流通入电磁铁的线圈即可产生各种形状的脉冲磁场。脉冲磁场的特点是间歇式出现磁场,磁场的变化频率、波形和峰值可根据需要进行调节。
磁场的相关术语
学习啦在线学习网 磁感应强度:与磁力线方向垂直的单位面积上所通过的磁力线数目,又叫磁力线的密度,也叫磁通密度,用B表示,单位为特斯拉(T)。
磁通量:磁通量是通过某一截面积的磁力线总数,用Φ表示,单位为韦伯(Weber),符号是Wb。 通过一线圈的磁通的表达式为:Φ=B·S(其中B为磁感应强度,S为该线圈的面积。) 1Wb=1T·m2
安培力:(左手定则)F=BIL*Sinθ
学习啦在线学习网 洛伦兹力:(左手定则)(微观上)F=qvBSinθ
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磁体应用
其中最著名的是指南针,四大发明之一,他就是利用磁体的磁极具有指向性制成的,最早的指南仪叫司南
现已广泛用于发电机、电动机、指南针等方面,比如磁力抽水泵。永磁体还可以用来发电,而且目前大部分的发电设备(比如火力发电,水力发电)都是用线圈切割磁体磁场来发电的。
还可以做理发用的电吹风。我们能够听到磁带或唱片上的音乐,也是磁体的功劳。
地球本身也是一个大的磁体,并有它自己的磁力。
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