磁場與磁感線
磁體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質。它吸引能力最強的兩個部位叫做磁極。
磁體周圍存在磁場,看不見摸不著,但真實存在。磁感線是用是描述磁場的,是人為假想的, 是不存在的。磁感線都從 N 極指向 S 極,並且互不相交。磁感線越密集磁場越強。
地球像一個巨型的條形磁鐵,周圍存在著磁場。地磁北極位於地理南極附近;地磁南極位於地理北極附近;它們之間存在的夾角約為 11.5°。
奧斯特實驗(電流的磁效應,即電生磁):通電導線周圍存在磁場,磁場的方向跟電流方向有關。
通電直導線周圍磁場的判斷:用右手握住通電直導線,拇指方向為電流方向,四指方向為磁感線方向。
①小磁針放在通電直導線的方向;
②紅色箭頭為通電後導線下方的磁感線方向;藍色箭頭為小磁針的旋轉方向。
安培定則
安培定則(右手螺旋定則):用右手握住螺線管,四指指向螺線管中電流方向,拇指所指的方向就是螺線管的 N 極。
電磁鐵
電磁鐵:通電螺線管中插入鐵芯。電磁鐵的磁性與電流的大小及線圈的匝數有關。
結論一:當線圈匝數一定時,透過電流越大,磁性越強,電流越小,磁性越弱。
結論二:當透過的電流一定時,匝數越多,磁性越強,匝數越少,磁性越弱。
電磁繼電器控制高壓電路
電磁繼電器(用電磁鐵控制高壓電路),整個低壓電路相當於高壓電路的開關。
①低壓電路開關斷開時,電磁鐵未工作,高壓電路斷開。
②電壓電路開關閉合時,電磁鐵工作,高壓電路連通。
通電導線在磁場中受到力的作用
通電導線在磁場中受到力的作用,受力方向與磁場方向和電流方向有關。
①當磁場方向一定時,透過的電流方向相反,則受力方向相反。
②當透過的電流方向相同時,磁場方向相反,則受力方向相反。
③當磁場方向和電流方向都相反時,則受力方向不變。
左手定則:左手展開,拇指與四指垂直,磁感線垂直穿過手心,四指方向為電流方向,則拇指為受力方向。
電動機
將通電通電導體放入磁場中
如圖 1 所示,左側導體左側受到向上的力,右側受到向下的力,導體發生轉動;
如圖 2 所示,當到轉動到此位置時,導體與電路斷開,沒有電流透過,不受力的作用,處於平衡狀態,在慣性的作用下會繼續轉動;
如圖 3 所示,由於安裝了轉向器,導體左側轉動到右側時,電流方向發生改變,此時左側導體受向上的力,右側導體受向下的力。
故通電導體會在磁場的作用下會持續轉動。依靠此原理製成了電動機。電動機是將電能轉換成機械能。
電磁感應
電磁感應:閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時,導體中就產生電流。
注意:①必須是閉合的迴路;
②部分導體在磁場中(不能是全部)
③導體做切割磁感線運動(把導體想象成一把刀,到的運動方向必須把磁感線割斷才行,不能沿磁感線方向運動)
感應電流的方向:根據右手定則判定
右手定則:伸開右手,拇指和四指垂直,且在同一平面內,磁感線垂直穿過掌心,拇指指向導體運動方向,四指則為感應電流方向。
發電機
利用電磁感應制成了發電機。發電機是將機械能轉化成電能。