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磁感应线

王朝百科·作者佚名  2010-03-13
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magnetic induction line

磁感线: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。

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,我们约定,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,这些曲线上每一点的切线方向都和这点的磁场方向一致。

下面我说说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;在内部由南极到北极。

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,也可以用安培定则来判定: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。

磁感线与电场线的比较比较项目

磁感线

电场线

相同点————意义

用来形象地描述磁场方向和相对强弱而假象的线

用来形象地描述电场方向和相对强弱而假象的线

相同点————方向

线上一点切线方向为磁场方向,也是磁针N极受力的方向

线上一点切线方向为电场方向,也是正电荷受电场力的方向

相同点————疏密

表示磁场强弱

表示电场强弱

相同点————特点

在空间不相交

除电荷处外,在空间不相交



不同点

闭合曲线

始于正电荷或无穷远处,止于负电荷或无穷远处,不闭合

 
 
 
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