作业帮磁场在什么条件下在能产生?为什么会产生磁场?通电导线为什么会产生磁场?解释不要说这是现象,为什么磁场会产生电场?电场会产生磁场?
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/06 20:09:07
磁场在什么条件下在能产生?为什么会产生磁场?
通电导线为什么会产生磁场?解释不要说这是现象,为什么磁场会产生电场?电场会产生磁场?
电磁感应
electromagnetic induction
因磁通量变化产生感应电动势的现象（闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁力线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应）.1820年H.C.奥斯特发现电流磁效应后,许多物理学家便试图寻找它的逆效应,提出了磁能否产生电,磁能否对电作用的问题,1822年D.F.J.阿喇戈和A.von洪堡在测量地磁强度时,偶然发现金属对附近磁针的振荡有阻尼作用.1824年,阿喇戈根据这个现象做了铜盘实验,发现转动的铜盘会带动上方自由悬挂的磁针旋转,但磁针的旋转与铜盘不同步,稍滞后.电磁阻尼和电磁驱动是最早发现的电磁感应现象,但由于没有直接表现为感应电流,当时未能予以说明.
1831年8月,M.法拉第在软铁环两侧分别绕两个线圈 ,其一为闭合回路,在导线下端附近平行放置一磁针,另一与电池组相连,接开关,形成有电源的闭合回路.实验发现,合上开关,磁针偏转；切断开关,磁针反向偏转,这表明在无电池组的线圈中出现了感应电流.法拉第立即意识到,这是一种非恒定的暂态效应.紧接着他做了几十个实验,把产生感应电流的情形概括为 5 类 ：变化的电流 ,变化的磁场,运动的恒定电流,运动的磁铁,在磁场中运动的导体,并把这些现象正式定名为电磁感应.进而,法拉第发现,在相同条件下不同金属导体回路中产生的感应电流与导体的导电能力成正比,他由此认识到,感应电流是由与导体性质无关的感应电动势产生的,即使没有回路没有感应电流,感应电动势依然存在.
后来,给出了确定感应电流方向的楞次定律以及描述电磁感应定量规律的法拉第电磁感应定律.并按产生原因的不同,把感应电动势分为动生电动势和感生电动势两种,前者起源于洛伦兹力,后者起源于变化磁场产生的有旋电场.
电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一,它显示了电、磁现象之间的相互联系和转化,对其本质的深入研究所揭示的电、磁场之间的联系,对麦克斯韦电磁场理论的建立具有重大意义.电磁感应现象在电工技术、电子技术以及电磁测量等方面都有广泛的应用.
电流的磁效应:
1820年丹麦哥本哈根大学的奥斯特(HansChristianOersted1777—1851)发现了电流的磁效应.这段历史很有趣,并且我们今天也还能从中获得一些教益.现在择要介绍一下：有一次当屋外有闪电时,奥斯特看到室内的指南针发生了不规则的摆动.在这个启示下,他猜想是电流使磁针摆动,在课堂上进行了二个实验：将电池的两个电极用导线短接,把导线靠近指南针,导线是水平放置并与磁针成直角,因而没有观察到对磁针的影响.当他结束讲演,将导线放到与磁针平行的位置时,却立即发现磁针产生了明显的偏转.他召集了一些同事,并换了一个大一些的电池,重复进行这个实验给大家看.1820年6月,他写了一本小册子《电流对磁针作用的实验》,私人印发给一些科学家和科学团体.这本书中记载了他观察到的现象：“接通电池两极的金属导线可简称联线,……在联线距磁针约3／4英寸时,磁针的偏转约为45度,若距离增加则针的偏转减小,偏转的大小与电池的强弱有关系.……这种效应可以透过玻璃、金属、木材、树脂、石头等.……‘电冲突’的效应不同于正电荷或负电荷的作用,联线放在磁针的上方或者磁针的下方,针的偏转方向是相反的.……”
奥斯特还观察到当把导线在水平面上改变轴线方向时,磁铁也跟着转动；如果将磁针改用铜的、玻璃的、或树脂的针,则电流导线对这些针不产生影响.因此,他在小册子中对他所发现的现象作了一些解释：“电冲突仅仅对物质中的磁粒子发生作用,对非磁性物质,电冲突只是穿透过去,而磁粒子抵抗这种穿透,所以物体就被推动.”很明显,电冲突不只存在于导体联线本身,而是广泛散布到周围空间.从已有事实中,我们可以得出这样的结论,电冲突是沿着圆周形状作用的,否则联线放在磁针上面或磁针下面时,针的偏转方向就不会相反了.”