磁现象是司空见惯的物理现象,从这一期开始,我们来看一看。

磁力线是一种闭合曲线吗(高中磁现象漫谈)

磁场的场和电场的场一样,是一种看不见、摸不着的特殊的物质,它不是由原子或分子组成的,但场是客观存在的。

磁场是特指传递实物间磁力作用的场。

磁场是由运动电荷或电场的变化而产生的。

汉语中磁场有两个意思一是 传递实物间磁力作用的场。二是借指有巨大吸引力的场所。如“离开祖国已有两个半月,那边有我的依恋,我怎么能留下呢?但这里却出现了一个磁场。”

磁性是指能吸引铁、钴、镍等物质的性质。

具有磁性性质的物体我们称之为磁体。它具有磁极,分北极(也叫做“N极”)和南极(也叫做“S极”) 。

磁极之间存在相互作用,同性相斥,异性相吸。

目前为止,没有发现可以单独存在的磁极。

人们对磁现象的认识一直停留在比较低的层次,直到1820年,丹麦物理学家汉斯·奥斯特于7月发现载流导线的电流会施加作用力于磁针,使磁针偏转指向。这就是奥斯特著名的实验。

同年9月,安培成功地做实验展示出,假若所载电流的流向相同,则两条平行的载流导线会互相吸引;否则,假若流向相反,则会互相排斥。

接着,法国的毕奥和菲利萨伐尔于10月共同发表了毕奥-萨伐尔定律,这能够正确地计算出在载流导线四周的磁场。

1825年,安培又发表了安培定律。这定律也能够描述载流导线产生的磁场。

1831年,麦可·法拉第证实,随着时间演进而变化的磁场会生成电场。这实验结果展示出电与磁之间更密切的关系。

1861年到1865之间,詹姆斯·麦克斯韦将经典电学和磁学杂乱无章的方程加以整合,发展成功麦克斯韦方程组。

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表示。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,都是无源的矢量场,磁力线是闭合的曲线簇,不中断,不交叉。

磁场是对放入其中的磁体有磁力的作用的物质,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。

磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,用符号B表示。单位为T(特斯拉),1T=1N/A·m。

磁场的方向:规定小磁针的北极在磁场中某点所受磁场力的方向为该点磁场的方向。在磁体外部,磁感线从北极出发到南极的方向,在磁体内部是由南极到北极,在外可表现为磁感线的切线方向或放入磁场的小磁针在静止时北极所指的方向!

磁场的南北极与地理的南北极正好相反,且一端的两种极之间存在一个偏角,称为磁偏角。磁偏角不断地发生缓慢变化。掌握磁偏角的变化对于应用指南针指向具有重要意义。磁偏角最早是由我国宋代科学家沈括发现,他将这个写入《梦溪笔谈》。书中指出“常微偏东,不全南也”。


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