切割磁感線運動檢視原始碼討論檢視歷史
所謂切割磁感線運動,是指物體在磁場中運動,而該運動一定與磁感線成一定角度,而不與磁感線平行。閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動,在導體中就會有電流產生,這種現象叫作電磁感應現象。產生的電流叫作感應電流 [1] 。
- 中文名:切割磁感線運動
- 外文名:Cutting magnetic motion
- 特 點:閉合的曲線
- 屬 性:專業術語
- 作 用:磁場
- 學 科:物理
磁感線
像用電場線描述電場一樣,為了形象地描述磁場的強弱和方向,可在磁場中畫出一系列曲線,使曲線上任一點的切線方向都和該點的磁場方向一致,這些曲線叫做磁感線。用磁感線可直觀地表示磁場中各點的磁場的大小和方向,磁感線密處磁場強,磁感線疏處磁場弱。物理學上規定:小磁針靜止時北極 (N極)的指向,為該點的磁場的方向。 [2] 磁體之所以對周圍的一些物體具有力的作用,是因為磁場的存在,我們為了形象的表示磁場分布,我們用了以下實驗方法:在一塊條形磁鐵上放一塊玻璃,玻璃上撒上鐵屑,晃動玻璃後會發現,鐵屑有規律的排列成連接磁鐵兩端的曲線,在曲線上擺放小磁針,會發現小磁針的N極指向磁鐵S級,小磁針的S極指向磁鐵N級,我們把這些小磁針的指向從磁鐵N極到S級連接起來,得到的線就稱為磁感線。
磁感線實際上是不存在的,只是我們假想出來更形象的描述磁場分布的。
磁感線是閉合的曲線,與電場線區分開來。
電磁感應現象
法拉第在實驗中發現,用伏打電池給一組線圈通電或斷電的瞬間,另一組線圈中有電流產生。隨後法拉第又發現磁鐵與閉合線圈相對運動時,線圈中也有電流產生。經過大量實驗研究,法拉第總結出產生感應電流的幾種情況:變化的電流,變化的磁場,運動的磁鐵,在磁場中運動的導體。這些實驗大致可歸納為兩種情況:一是閉合迴路保持不動但周圍的磁場發生變化;二是閉合迴路和磁場間發生了相對運動。[3]
因磁通量變化產生感應電動勢的現象,閉合電路的一部分導體在磁場裡做切割磁感線的運動時,導體中就會產生電流,這種現象叫電磁感應現象。閉合線圈面積不變,改變磁場強度,磁通量也會改變,也會發生電磁感應現象。所以準確的定義如下: 因磁通量變化產生感應電動勢的現象。
電動勢的方向(公式中的負號)由楞次定律提供。楞次定律指出:感應電流的磁場要阻礙原磁通的變化(增反減同,來拒去留)。對於動生電動勢也可用右手定則判斷感應電流的方向,進而判斷感應電動勢的方向。「通過電路的磁通量」的意義會由下面的例子闡述。
傳統上有兩種改變通過電路的磁通量的方式。至於感應電動勢時,改變的是自身的磁場,例如改變生成場的電流(就像變壓器那樣)。而至於動生電動勢時,改變的是磁場中的整個或部份電路的運動,例如像在同極發電機中那樣。
應用
電磁感應現象在實際中有着廣泛的應用,特別在電工技術、電子技術以及電磁測量等方面。例如,在電工技術中,運用電磁感應原理製造的發電機、感應電動機及變壓器等設備,為充分而又方便地利用自然界的能源提供了條件;在電子技術中,廣泛地採用電感元件來發射、接收或傳遞訊號;運用電磁感應的原理不僅製成多種電磁測量儀表,而且還製造了各種用於非電量電測的傳感器。此外,例如加熱用的感應電爐、核物理研究中用的電子感應加速器等等,也都運用了電磁感應原理。[4]
視頻
跳舞的電磁線圈,切割磁感線運動