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词条 磁感线
释义

磁感线(Magnetic Induction Iine):在磁场中画一些曲线,用(虚线或实线表示)使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同(且磁感线互不交叉),这些曲线叫磁感线。磁感线是闭合曲线。规定小磁针的北极所指的方向为磁感线的方向。磁铁周围的磁感线都是从N极出来进入S极,在磁体内部磁感线从S极到N极。

定义

在磁场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致,这样的曲线叫做磁感线。

原理

假设把小磁针放在磁铁的磁场中,小磁针受磁场的作用,静止时它的两极指向确定的方向。在磁场中的不同点,小磁针静止时指的方向不一定相同。这个事实说明,磁场是有方向性的,物理上规定,在磁场中的任意一点,小磁针N极的受力方向,为那一点的磁场方向。

磁感线的概念是著名物理学家法拉第最先发明并引入的。在电场中可以用电场线形象地描述各点的电场场方向,在磁场中也可以用磁感线 形象地描述各点的磁场方向,磁感线是在磁场中画出而实际不存在的一些有方向的曲线(也有直的),这些曲线上每一点的切线方向都和这点的磁场方向一致。

磁感线是为了形象地研究磁场而人为假想的曲线,并不是客观存在于磁场中的真实曲线。

不同磁场的磁感线以及判断方法

条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线:相对来讲比较简单,在磁铁外部,磁感线从N极出来,进入S极;反之,在内部由S极到N极。

直线电流磁场的磁感线:在直线电流磁场的磁感线分布中,磁感线是以通电直线导线为圆心作无数个同心圆,同心圆环绕着通电导线。实验表明,如果改变电流的方向,各点磁场的方向都变成相反的方向,也就是说磁感线的方向随电流的方向而改变。直线电流的方向跟磁感线方向之间的关系可以用安培定则(也叫右手螺旋定则)来判定:用右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向跟电流的方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向

环形电流磁场的磁感线:流过环形导线的电流简称环形电流,从环形电流磁场的磁感线分布,可以看出,环形电流的磁感线也是一些闭合曲线,这些闭合曲线也环绕着通电导线。环形电流的磁感线方向也随电流的方向而改变。研究环形电流的磁场时,我们主要关心圆环轴上各点的磁场方向,这可以用右手螺旋定则来判定:让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是圆环的轴线上磁感线的方向。

通电螺线管磁场的磁感线(类似于条形磁铁):螺线管是由导线一圈挨一圈地绕成的。导线外面涂着绝缘层,因此电流不会由一圈跳到另一圈,只能沿着导线流动,这种导线叫做绝缘导线。通电螺线管可以看成是放在一起的许多通电环形导线,我们自然会想到二者的磁场分布也一定是相似的。实际上的确如此。要判断通电螺线管内部磁感线的方向,就必须知道螺线管的电流方向。螺线管的电流方向跟它内部磁感线的方向也可以用右手螺旋定则来判定:用右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向(即N级)。通电螺线管外部的磁感线和条形磁铁外部的磁感线相似,并和内部的磁感线连接,形成一条条闭合曲线。

特点

A、磁感线是闭合曲线,磁铁外部的磁感线是从北极出来,回到磁铁的南极,内部是从南极到北极,外部的磁感线为曲线,而内部的磁感线为直线。

B、每条磁感线都是闭合曲线,任意两条磁感线不相交。

C、磁感线上每一点的切线方向都表示该点的磁场方向。

D、磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小

说明:

磁感线是为研究问题方便人为引入的假想曲线,实际上并不存在,用虚线画磁感线。

为了能够生动形象地描述磁体周围的磁场,英国物理学家法拉第引入了磁感线这一模型。

注意:

①磁场中并没有磁感线客观存在,而是人们为了研究问题的方便而假想的。

②区别电场线和磁感线的不同之处:电场线是不闭合的,而磁感线则是闭合曲线。

几种常见的磁场

直线电流周围的磁感线

是一些以导线上各点为圆心的同心圆,这些同心圆都在跟导线垂直的平面上○直线电流的方向和磁感线方向之间的关系可用安培定则(也叫右手螺旋定则)来判定:用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向.

环形电流的磁场

环形电流磁场的磁感线:是一些围绕环形导线的闭合曲线,在环形导线的中心轴线上,磁感线和环形导线的平面垂直

环形电流的方向跟中心轴线上的磁感线方向之间的关系也可以用安培定则来判定:让右手弯曲的四指和和环形电流的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向.

通电螺线管的磁场。

通电螺线管磁场的磁感线:和条形磁铁外部的磁感线相似,一端相当于南极,一端相当于北极;内部的磁感线和螺线管的轴线平行,方向由南极指向北极,并和外部的磁感线连接,形成一些环绕电流的闭合曲线(图5)

通电螺线管的电流方向和它的磁感线方向之间的关系,也可用安培定则来判定:用右手握住螺线管,让弯曲四指所指的方向和电流的方向一致,则大拇指所指的方向就是螺线管的北极(螺线管内部磁感线的方向).

电流磁场(和天然磁铁相比)的特点:磁场的有无可由通断电来控制;磁场的极性可以由电流方向变换;磁场的强弱可由电流的大小来控制。

【说明】由于后面的安培力、洛伦兹力、电磁感应与磁感应强度密切相关,

安培分子电流假说

对分子电流,结合环形电流产生的磁场的知识及安培定则,以便学生更容易理解“它的两侧相当于两个磁极”,这句话;并应强调“这两个磁极跟分子电流不可分割的联系在一起”,以便使他们了解磁极为什么不能以单独的N极或S极存在的道理。

【说明】“假说”,是用来说明某种现象但未经实践证实的命题。在物理定律和理论的建立过程中,“假说”,常常起着很重要的作用,它是在一定的观察、实验的基础上概括和抽象出来的。安培分子电流的假说就是在奥斯特的实验的启发下,经过思维发展而产生出来的。

匀强磁场

(1)匀强磁场:如果磁场的某一区域里,磁感应强度的大小和方向处处相同,这个区域的磁场叫匀强磁场。匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线。

(2)两种情形的匀强磁场:即距离很近的两个异名磁极之间除边缘部分以外的磁场;相隔一定距离的两个平行线圈(亥姆霍兹线圈)通电时,其中间区域的磁场。

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游戏信息

应用类型: 益智游戏

应用开发: thivy

应用大小: 17.64M

应用版本: v1200

应用语言: 中文

正版价格: $1.29

支持平台: WP

游戏介绍

想教小朋友物理磁极的概念吗?不如先让他玩玩这款《磁力线 – Magnets 》吧!

《磁力线 – Magnets 》是款涂鸦风格的益智游戏,玩法是让人控制磁铁的位置和大小,运用同性相吸,异性相斥的原理,把小磁铁送到正确的位置。

如果你喜欢物理类益智游戏的朋友,将不可错过《磁力线 – Magnets 》!

可以自己选择任意关卡。

进入游戏后,会有简单的说明。

游戏的玩法很简单。就是利用磁铁的正负极,同极排斥,异极相吸这种特性来进行游戏。

游戏截图

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更新时间:2024/12/23 5:07:29