電流的磁效應

2021-01-08 新華網客戶端

在歷史上很長的一段時間裡,磁學和電學的研究一直彼此獨立進行著,在經過許多科學家的多年研究後,磁與電才結合起來。

1820年,物理學家奧斯特發現把一根導線平行地放在磁針的上方,給導線通電時,磁針會發生偏轉,就好像受到磁鐵的作用一樣。這說明不僅磁鐵能產生磁場,電流也能產生磁場,這個現象被稱為電流的磁效應。

奧斯特的這個發現開啟了一扇通向新的研究領域的大門,激發了更多科學家探索的思路。

1820年,研究者畢奧和薩伐爾在論文中報告了他們發現直線電流對磁針作用的規律:直線電流對磁極的作用正比於電流的強度,反比於它們之間的距離,作用的方向則垂直於磁極到導線的垂線。這就是著名的畢奧—薩伐爾定律:一條無限長的載流導線作用在南磁分子或北磁分子上的力垂直於該分子到導線中心的最短距離。

之後,安培等科學家發現,當把磁針放在電流磁場中時,磁針的偏轉存在著一定規律,因此得出電流磁場是有方向的結論。為更好地了解電流的磁場方向,安培定則產生。

根據這些定律,人類開始在生活中利用電流磁效應,比如發電機和手機無線充電技術。

1.發電機

發電機是一種將其他形式能源轉變為電能的裝置,可將風能、潮汐、熱能、核能等形式的能源轉化為電能,其核心工作原理都是依靠電磁感應定律,輔以電磁率定律。通過構造出能夠互相進行電磁感應的磁場與交變電流,實現能量轉換。

2.手機無線充電技術

手機無線充電技術的基本原理也是電磁感應定律。在充電器工作時,普通電(220伏/50赫茲)的交流電會先後經過低頻交流——直流——高頻交流的轉換,最終轉化的交變電流能夠形成穩定變化的磁場。充電時,需要將充電手機放置於充電底座上,手機內設磁感應線圈,線圈內的磁通量因磁場的變化而變化,產生感應電動勢,在手機內的閉合迴路中產生穩定電流,從而實現充電。

本文由石家莊藁城區興安鎮中學高級教師崔會欣進行科學性把關。

本作品為「科普中國-科學原理一點通」原創,轉載時務請註明出處。

作者: 楊玉琴   [責任編輯: 郭童]

相關焦點

  • 初中物理《電流的磁效應》教案
    一、教學目標【知識與技能】認識電流的磁效應,初步了解電和磁之間有某種聯繫。【過程與方法】通過實驗,提高實驗探究和觀察能力。【情感態度與價值觀】通過奧斯特的圖片、事跡介紹,感悟奧斯特善於發現問題,勇於進行科學探索的精神。二、教學重難點【重點】探究電與磁的初步聯繫。
  • 誰發現了電流的磁效應?
    他又改變電流方向,發現小磁針向相反方向偏轉,說明電流方向與磁針的轉動之間有某種聯繫。    奧斯特為了進一步弄清楚電流對磁針的作用,於1820年4月到7月,費了三個月的時間,做了六十多個實驗,他把磁針放在導線的上方、下方,考察了電流對磁針作用的方向;把磁針放在距導線不同距離,考察電流對磁針作用的強弱;把玻璃、金屬、木頭、石頭、瓦片、松脂、水等放在磁針與導線之間,考察電流對磁針的影響。
  • 2020年甘肅教師招聘試講技巧:初中物理《電流的磁效應》
    :初中物理《電流的磁效應》,希望可以幫助考生備考。一、教學目標【知識與技能】認識電流的磁效應,初步了解電和磁之間有某種聯繫。【過程與方法】通過實驗,提高實驗探究和觀察能力。【情感態度與價值觀】通過奧斯特的圖片、事跡介紹,感悟奧斯特善於發現問題,勇於進行科學探索的精神。二、教學重難點【重點】探究電與磁的初步聯繫。【難點】電與磁之間存在著聯繫。
  • 2020廣東肇慶教師招聘考試:初中物理《電流的磁效應》教案
    一、教學目標【知識與技能】認識電流的磁效應,初步了解電和磁之間有某種聯繫。【過程與方法】通過實驗,提高實驗探究和觀察能力。【情感態度與價值觀】通過奧斯特的圖片、事跡介紹,感悟奧斯特善於發現問題,勇於進行科學探索的精神。
  • 電學:電流及相關概念
    由此可見,從微觀上看,電流取決於導體中自由電荷的密度、電荷量、定向移動速度,及導體的橫截面積。5.電流的分類:方向和大小都不改變的電流叫直流電流;大小和方向都隨時間作周期性變化而且在一周期內的平均值等於零的電流叫交變電流。二、電流密度電流密度:通過導體內垂直於電流方向單位面積的電流為電流密度,其為矢量。j=qnv。電流密度的單位:A/m2。
  • 電磁學基礎:電流的磁場
    一、電流的磁效應1.概念通電導體周圍存在著磁場,磁場的方向與電流的方向有關,這種現象叫作電流的磁效應。②.通電螺線管磁性的有無取決於導體中電流的通斷,而磁極的極性取決於電流的方向,磁性的強弱取決於電流的大小。③.通電螺線管的磁感線方向:在其外部從N極指向S極;在其內部從S極指向N極。
  • 中考物理知識點:電流的效應
    中考物理知識點:電流的效應   ①定義:電荷的定向移動形成電流。   金屬→自由電子定向移動酸鹼鹽水溶液→正負離子的定向移動   發生定向移動的電荷可能是正電荷也可能是負電荷,還有可能是正.負電荷同時向相反方向做定向移動   ②電流方向規定:正電荷定向移動的方向為電流方向(負電荷定向移動和電流方向相反)   在電源外部電流方向是從電源正極經過用電器流向電源負極。
  • 電流計算公式
    這些載子的移動,形成了電流。  通過導體橫截面的電荷量Q跟通過這些電荷量所用的時間t的比值稱為電流,也叫電流強度。即 I=Q/t 。如果在1s內通過導體橫截面的電荷量是1C,導體中的電流就是1A。  物理上規定電流的方向,是正電荷定向移動的方向。電流運動方向與電子運動方向相反。
  • KCa2Fe4As4F2研究新進展:強泡利順磁效應
    最近,該團隊在最高達50 T的強磁場下研究了該材料的上臨界磁場行為,發現了很強的泡利順磁效應。在考慮了泡利順磁效應和自旋-軌道散射的影響後,理論模擬的曲線可以較好地描述實驗數據的走向(見圖中的藍色虛線),並且給出了非常大的Maki參數α= 9。該參數顯著高於在鐵基超導其他體系中觀察到的結果,表明12442體系的面內上臨界磁場顯示出很強的泡利順磁效應。 這一研究結果為12442型鐵基超導材料的磁場響應提供了重要信息。
  • 電到人的是電流還是電壓?
    比如打針灸的那種針雖然很尖,可以理解成有很高電壓,但是因為太細了(相當於電流太小),所以即使插入人體,並不會讓人產生不良影響,請關注:容濟點火器用電的本質是利用電流的各種效應電荷的定向流動形成了電流,電流流過導體和負載,它們會發生一定的變化,會產生各種效應,目前知道的,似乎有三大種。
  • 一次電流和二次電流的定義及計算
    ,簡稱電流。  電流的三大效應  熱效應  導體通電時會發熱,把這種現象叫做電流熱效應。例如:比較熟悉的焦耳定律:是定量說明傳導電流將電能轉換為熱能的定律。(焦耳定律)  磁效應  電流的磁效應(動電會產生磁):奧斯特發現:任何通有電流的導線,都可以在其周圍產生磁場的現象,稱為電流的磁效應。
  • 電流電壓
    ①發現了安培定則  奧斯特發現電流磁效應的實驗,引起了安培注意,使他長期信奉庫侖關於電、磁沒有關係的信條受到極大震動,他全部精力集中研究,兩周後就提出了磁針轉動方向和電流方向的關係及從右手定則的報告,以後這個定則被命名為安培定則。  ②發現電流的相互作用規律  接著他又提出了電流方向相同的兩條平行載流導線互相吸引,電流方向相反的兩條平行載流導線互相排斥。
  • 2021年中考物理考點複習:電路三種狀態以及電流符號
    特徵:電源短路,電路中有很大的電流,可能燒壞電源或燒壞導線的絕緣皮,很容易引起火災。  電流的三種效應:  (1)電流的熱效應。如白熾燈,電飯鍋等。  (2)電流的磁效應,如電鈴等。  (3)電流的化學效應,如電解、電鍍等。  注意:電流是無形的和無形的。我們可以通過各種電流的影響來判斷其存在。這裡體現了轉換方法的科學思想。  (在物理學中,對於某些看不見的和無形的物質或物理問題,我們經常不得不拋棄事物本身,觀察並研究它們在自然界中的明顯特徵,現象或產生。
  • 探究串並聯電路電流、電壓規律
    首先我們看電學實驗,電學實驗主要有:探究串並聯電路中電流的規律、串並聯電路中電壓的規律、探究影響電阻大小的因素、探究電流電壓電阻之間的關係伏安法測電阻、特殊方法測電阻、測量小燈泡電功率、探究電流通過導體產生的熱量與什麼因素有關、電流的磁效應、探究影響電磁鐵磁性強弱的因素、磁場對電流的作用與電動機、電磁感應現象和發電機。今天我們看串並聯電路中電流和電壓的關係。
  • 電感的電流能消除嗎?
    這些電感元件在使用的時候就會有電流通過,這種電流一般有三種方式得到的,下面我們就針對電感中產生的電流問題進行一些探討,歡迎朋友們參與討論。電感中由於自己感應產生的自感應電流在電感中如果磁場發生了變化的話就會產生感應電流,比如電感周圍的磁場強度的增大或者磁場強度的減弱,這些磁場的變化就會產生感應電流。我們通常把這種方式產生的電流就叫電感的自感應電流。
  • 中考物理實驗題:電流的效應
    【目的和要求】     使學生認識電流的三種效應。     【儀器和器材】     電流化學效應演示器(J2353)、小燈泡、小燈座、大鐵釘、方座支架,漆包線(φ0.3左右),硫酸銅溶液,大頭針(或曲別針),蓄電池(或低壓電源),導線若干。
  • 安培與分子電流假說——電學中的牛頓
    直到1820年,奧斯特(熟悉的名字)發現電流的磁效應,才令安培將注意力完全且迅速地投向電學的懷抱。奧斯特與電流磁效應一圖流解釋,知道你們都沒忘()    在這一振奮人心的發現被提出後,安培馬上著手研究,並提出了大名鼎鼎(且令人頭痛)的右手螺旋定則(安培定則)。
  • 物理 電和磁之電流的磁場
    1,1820年丹麥物理學家奧斯特發現了電流的磁效應。
  • 機遇偏愛有準備的頭腦——電流磁效應的發現
    他使用了一個小的伏打電堆,讓電流通過一根直徑很細的鉑絲以使它發熱發紅,在鉑絲下放置了一個封閉在玻璃罩中的羅盤,他想 觀察一下在通電時會發生什麼現象。一切準備就緒,但一起意外 事故使他沒能在課前試驗一下,只好決定以後再說。然而在臨下 課時,他突發靈感,還是想試一下,結果發現通電後,羅盤指針 突然轉動到了與鉑絲垂直的方向。小磁針的擺動並未引起聽講人 的注意,卻使奧斯特十分激動。
  • 電流檢測技術綜述
    (浙江巨磁智能技術有限公司 magtron lennon)摘要:現如今,電流檢測的技術在工業發展的推動下日臻完善。然而並不是傳統的方案就不可取,在不同的應用環境下還是有一席用武之地。電流檢測之後通常被用來執行測量「多大」電流和當電流「過大」時動作判斷的兩個基本功能。