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电磁学

第14章 - 磁性和电磁

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发现磁性和电力之间的关系是如此许多其他科学发现,几乎偶然地偶然地偶然发现了。丹麦物理学家汉斯基督徒奥斯特的一天在1820年讲道可能性电力和磁力彼此相关,在此过程中,通过在整个班级前面的实验结束了它!

通过A.电流通过悬挂在磁性罗盘上方的金属丝,Osted能够响应电流产生指南针的明确运动。在课堂开始时的猜想是什么,确认为最后的事实。毋庸置疑,奥斯特不得不为未来的课程修改他的讲义笔记!他的Serendipitous的发现为整个科学分支铺平了道路:电磁。

详细实验表明,通过电流产生的磁场总是垂直于流动方向定向。一种展示这种关系的简单方法被称为右手规则。Simply stated, the right-hand rule says that the magnetic flux lines produced by a current-carrying wire will be oriented the same direction as the curled fingers of a person’s right hand (in the “hitchhiking” position), with the thumb pointing in the direction of conventional current flow:

右手规则

磁场环绕这种直的电流牵引线;磁通量线没有明确的“北”或“南方”杆。

虽然携带电流承载线的磁场确实有趣,但对于常见的电流相当弱,能够偏转罗盘针而不是更多的。用相同量的电流创造更强的磁场力(且因此,更多的场磁通),我们可以将电线包裹成线圈形状,其中圆圈磁场电线周围将加入以创建具有明确磁性(南北)极性的更大领域:

盘旋磁场

由卷绕线产生的磁场力的量与通过线的电流成比例,该电流乘以线圈中的线的“转弯”或“包裹”的数量。调用该字段磁力传递(MMF),非常类似于电路中的电动势(e)。

一个电磁铁是一条旨在通过电流通过电流产生磁场的丝网。虽然所有当前携带导体产生磁场,电磁铁通常以这种方式构造,以最大化其产生特殊目的的磁场的强度。电磁铁在研究,工业,医疗和消费产品中发现经常应用。

作为可电控磁体,电磁铁在各种各样的“机电”装置中可以采用应用:通过电力带来机械力或运动的机器。也许这款机器的最明显的例子是电动马达

另一个例子是中继,电控开关。如果建立开关接触机构,以便通过施加磁场可以被致动(打开和关闭),并且将电磁铁线圈放置在近附近以产生该必要场,可以打开和关闭通过施加通过线圈的电流来开关。实际上,这为我们提供了一种能够控制电力的设备:

控制电图

中继可以构造以致动多个开关触点,或者在“反向”中操作它们(激励线圈打开切换接触,线圈的无功率将使其再次闭合)。

继电器多个开关触点

审查:

  • 当电流流过导体时,将在该导体周围产生磁场。
  • The right-hand rule states that the magnetic flux lines produced by a current-carrying wire will be oriented the same direction as the curled fingers of a person’s right hand (in the “hitchhiking” position), with the thumb pointing in the direction of conventional current flow.
  • 通过将线材成形到线圈而不是直线,可以大大地增加由电流承载线产生的磁场力。如果缠绕在卷材形状中,磁场将沿线圈长度的轴线定向。
  • 电磁铁产生的磁场力(称为磁力传递或MMF),与通过电磁铁的电流的产品(乘法)成比例,并且由电线形成的完整线圈“匝数”的数量。

相关工作表: