磁铁的性质
- 一个自由悬浮的磁铁总是指向南北方向。
- 磁体指向北方的磁极称为北极或寻北。
- 磁体指向南方的磁极称为南极或向南。
- 同磁极相互排斥,异磁极相互吸引。
磁场和场线
围绕磁铁的力的影响称为磁场。在磁场中,磁铁施加的力可以用指南针或任何其他磁铁来检测。
图:磁场线
磁体周围的假想磁力线称为磁力线或磁力线。当铁填充物被允许在条形磁铁周围沉降时,它们会以一种模仿磁场线的模式排列。磁体的磁场线也可以用指南针来检测。磁场是一个矢量,即它有方向和大小。
场线方向:在磁体外,磁力线的方向是从北极到南极。在磁体内部,磁力线的方向是从南极到北极。
磁场强度:磁场线之间的距离表示磁场的相对强度,越近的线表示磁场越强,反之亦然。磁极附近拥挤的磁场线显示出更强的强度。
载流导体产生的磁场
电流通过直导体产生的磁场
带电流的直导体周围有同心圆形式的磁场。载流直导体的磁场可以用磁力线来表示。
磁场通过载流导体的方向取决于电流的流动方向。如果电流的方向改变,磁场的方向就会反过来。
让一个载流导体垂直悬挂,电流从南向北流动。在这种情况下,磁场的方向是逆时针的。如果电流从北向南流动,磁场方向为顺时针。
右手拇指定则
磁场的方向,相对于电流通过直导体的方向,可以用右手拇指法则来描绘。它也被称为麦克斯韦螺旋定律。
如果右手握住带电流的导体,拇指保持伸直,如果电流的方向是拇指的方向,那么其他手指的缠绕方向就是磁场的方向。
根据麦克斯韦螺旋定律,如果螺旋向前运动的方向是电流的方向,那么螺旋转动的方向就是磁场的方向。
磁场特性:
- 磁场大小随电流的增大而增大,随电流的减小而减小。
- 电流产生的磁场的大小随着距离的增加而减小,反之亦然。磁力线的同心圆尺寸随距离导体的增加而增大,说明磁场随距离的增大而减小。
- 磁力线总是彼此平行的。
- 没有两条电场线相交。