内容正文:
第十六讲 电与磁
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1.磁现象、磁场
磁性 能吸引铁、钴、镍等物质的性质
磁体 具有磁性的物体叫作磁体
磁极 磁体的磁性 最强 的部位
指向性 把一个磁体悬挂起来,让其能够自由转动,当它静止下来,总是一端指南,一端指北,指南的那个磁极叫作 南极(S极) ,指北的那个磁极叫作 北极(N极)
相互作用 同名磁极相互 排斥 ,异名磁极相互 吸引
最强
南极(S极)
北极(N极)
排斥
吸引
磁化 概念 一些物体在磁体或电流的作用下获得磁性的过程
方法 靠近、接触磁体,或沿同一方向与磁体摩擦
磁场 磁体周围存在着一种看不见、摸不着的物质,磁体之间的相互作用就是通过磁场发生的
磁场性质 对放入其中的磁体有 力 的作用
磁场方向 磁场中某点的磁场方向规定为小磁针在磁场中静止时 北极(N极) 所指的方向
力
北极(N极)
磁感线 作用 磁感线是为描述磁场而构建的一种模型,磁感线的分布情况可大致描述磁场的强弱和方向
认识 ①磁体外部的磁感线从 N 极出发回到 S 极
②磁感线的 疏密程度 表示磁场的强弱
③磁感线上某点切线的方向为该点的磁场方向
④磁感线不是客观存在的
常见磁体的磁感线分布
N
S
疏密程度
磁感线 说明 磁感线立体地分布在磁体周围,而不是分布在一个平面内;磁感线不相交
地磁场 地球本身也是一个磁体,小磁针静止时指向南北是因为受到地球磁场的作用。地球的地理北极是地磁场的南极,地理南极是地磁场的北极
2.电流的磁场
奥斯特的
发现 示意图
甲 通电 乙 断电 丙 改变电流方向
现象 将通电直导线平行地架在小磁针的上方,小磁针就会转到一个新的位置;断开导线,小磁针又回到原来的位置;改变电流的方向,小磁针的转动方向会发生改变
结论 通电导体周围存在着 磁场 ,这种现象叫电流的 磁 效应。电流的磁场使小磁针发生了偏转,而磁场的方向跟 电流 的方向有关
磁场
磁
电
流
通电螺线管的磁场 磁场分布 通电螺线管外部的磁场与 条形 磁体周围的磁场相似,其磁场的极性与螺线管中电流的方向有关
示意图
右手螺旋
定则 用右手握住螺线管,让四指弯曲并指向螺线管中电流的方向,则拇指所指的那端就是螺线管的N极
条形
电磁铁 结构 带有铁芯的螺线管
原理 电流的磁效应
磁性强弱的影响因素 电磁铁的磁性强弱跟线圈的匝数和电流的大小有关,电磁铁线圈的匝数 越多 、电流 越大 ,电磁铁的磁性越强(通电螺线管的磁性强弱还与有无铁芯有关)
特点 磁性有无、磁性强弱、极性变换都可由电流控制
应用 电磁起重机、磁悬浮列车、电铃等
越多
越大
电磁继电器 示意图及工作原理 通电时,电磁铁具有磁性,向下吸引衔铁,将工作电路接通;断电时,电磁铁失去磁性,弹簧将衔铁拉起,工作电路断开
应用 利用低电压、弱电流电路的通断,间接控制高电压、强电流的工作电路,还可以实现远距离操作和自动控制
实质 利用电磁铁来控制工作电路的一种开关
3.磁场对电流的作用
磁场对
电流的
作用 实验
示意图
实验过程
及现象 ①闭合开关,金属棒ab会运动起来,移走磁体后,金属棒ab就不再运动
②磁场方向不变,改变电流的方向,金属棒ab的运动方向会改变
③电流方向不变,改变磁场的方向,金属棒ab的运动方向会改变
结论 通电导体在磁场中会受到力的作用,作用力的方向跟 磁场 方向和 电流 方向都有关(当电流的方向或磁场的方向变得相反时,通电导体受力的方向也变得相反)
磁场
电流
直流
电动机 工作
示意图
结构 A、B是电刷,E、F是换向器
工作过程 此时线圈顺时针转动,当线圈越过平衡位置时,换向器改变线圈中的电流方向,使线圈继续顺时针转动
原理 通电线圈在磁场中受力转动,直流电动机还会通过 换向器 及时改变线圈中的 电流 方向,以保持线圈的持续转动
能量转化 将 电 能转化为 机械 能
应用 扬声器、电流表、电动车等
换向器
电流
电
机械
4.电磁感应现象