電磁現(xiàn)象及規(guī)律
一、電流感應(yīng)磁場
磁場就是存在磁力的場所,可以用鐵粉末驗證磁場的存在。
在一塊硬紙板下面放一塊磁鐵,在紙板上面撒一些細(xì)的鐵粉末,鐵粉末會自動排列起來,形成一串串曲線的樣子,如下圖所示,在兩個磁極附近和兩個磁極之間被磁化的鐵粉末所形成的紋路團是有規(guī)律的線條。它是從磁體的N極出發(fā)經(jīng)過空間到磁體S極的線條,在磁體內(nèi)部從S極又回到N極,形成一個封閉的環(huán)。通常說磁力線的方向就是磁性體N極所指的方向。

如下圖所示,如果金屬導(dǎo)線通過電流,借助鐵粉末可以看到在導(dǎo)線的周圍產(chǎn)生磁場,而且額導(dǎo)線中通過的電流越大,產(chǎn)生的磁場越強。

流過導(dǎo)體的電流方向和所產(chǎn)生的的磁場方向之間有著明確的關(guān)系。下圖為安培定則(右手定則),說明了電流周圍磁場方向與電流方向的關(guān)系。

直流電流的安培定則:用右手握住導(dǎo)線,讓伸直的大拇指所指的方向與電流的方向一致,那么彎曲的四指所指的方向就是磁力線的環(huán)繞方向,如上圖左圖所示。
環(huán)形電流的安培定則:讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致,那么伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形電流中心軸線上磁力線(磁場)的方向,如上圖右圖所示。
二、磁場感應(yīng)電流
磁場能感應(yīng)出電流。把一個螺線管兩端接上檢測電流的檢流計,在螺線管內(nèi)部放置一根磁鐵。當(dāng)把磁鐵很快地抽出螺線管,可以看到檢流計指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn),而且磁鐵抽出的速度越快,檢流計指針偏轉(zhuǎn)的程度越大。同樣,如果把磁鐵插入螺線管,檢流計也會偏轉(zhuǎn),但偏轉(zhuǎn)方向與抽出時間相反,檢流計指針偏轉(zhuǎn)表明線圈內(nèi)有電流產(chǎn)生,如下圖所示。

當(dāng)閉合回路中一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁力線運動時,回路中就有電流產(chǎn)生;當(dāng)穿過閉合線圈的磁通發(fā)生變化時,線圈中有電流產(chǎn)生。這種由磁產(chǎn)生電的現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象,產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流,如下圖所示為電磁感應(yīng)現(xiàn)象。

感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體切割磁力線的運動方向和磁場方向有關(guān)。當(dāng)閉合回路中一部分導(dǎo)體做切割磁力線運動時,所產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向可用右手定則來判斷,如下圖所示。伸開右手,使拇指與四指垂直,并都與手掌在一個平面內(nèi),讓磁力線穿入手心,拇指指向?qū)w運動方向,四指所指的為感應(yīng)電流的方向。
