磁场可用磁力线来描述,磁铁中的磁力线 磁铁的磁力线是由什么构成的?为什么切割磁力线能产生电?

磁场可用磁力线来描述,磁铁中的磁力线 磁铁的磁力线是由什么构成的?为什么切割磁力线能产生电?

网友提问:

磁铁的磁力线是由什么构成的?为什么切割磁力线能产生电?

优质回答:

在磁体的周围存在一种特殊的物质叫做磁场,磁场看不见,摸不着,但我们却可以通过它表现出的性质去研究它(有人说,这就是物理的魅力)。磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用。

为研究磁场,在磁体周围放上小磁针,根据小磁针静止时的指向就可确定该点的磁场方向。为提高磁体周围磁针的密集度,人们想到在磁体周围均匀的撒上细铁屑,细铁屑被磁化后就成为细小的磁针。结果,众多的细铁屑首尾相接排列成一条条规则的曲线,形象而直观地显示了磁体周围磁场的分布情况,但缺点是不方便。为形象而又方便地描述磁场,人们仿细铁屑的规则排列在磁场里画一些有方向的曲线,这样的曲线就叫磁感线。磁感线上任何一点的切线方向表示该点的磁场方向,磁感线的疏密表示磁场的强弱。可见,磁感线是人们为形象而又方便得描述磁场假想出来的曲线 ,是一种物理模型。磁场是客观存在的,但磁感线并不存在。而题主要问磁感线是由啥构成的,自己看吧!

1831年英国物理学家法拉第发现:闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫做电磁感应,产生的电流叫感应电流。如果电路不闭合,只在导体两端产生感应电压,没有感应电流。至于原因,有一种说法,是因为磁场对电流的作用。导体在磁场中静止不动,导体中的自由电子做无规则的热运动,受到磁场的作用力也是朝向不同方向,自由电子不会向一端集中,不会产生电压,更不会有电流。当导体做切割磁感线运动时,导体中的自由电子除无规则热运动外,还都随导体一切运动,并且整体效果上表现为后者,所以,在磁场的作用下,导体中自由电子都向导体的一端运动,使导体两端产生电压,如果电路闭合,就会形成电流。

仅供参考,不当之处,请指正!

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磁铁的磁力线对应的是磁场

磁力线只是一种假想的东西,它对应的是看不见摸不着的磁场,是我们用来描述磁场分布情况的一种方法。磁力线又叫做磁感线。

磁力线是一种连续且闭合的曲线,磁铁周围有无数根磁力线,并且磁力线之间彼此互不相交。磁力线的疏密变化可以用来表示磁场的强弱分布情况。

磁铁周围的磁场虽然看不见摸不着,但是可以通过各种物理效应,间接地证实它的存在。磁体与磁体之间的相互作用就是通过磁场传递的。磁场还能对放入其中的电荷产生力的作用,这种力被称之为洛伦兹力。洛伦兹力在电磁感应现象中很重要,将在后面讲到。

磁场是真实存在的,它是一种场态物质。通常我们所看见的都是由实物粒子构成的物体,还有另一类特殊的物体就是场态物质。磁场不仅具有动量、能量,还具有质量。

电和磁本质上是一样的,电场和磁场被统一称之为电磁场,电磁场的波动便产生了电磁波。

为啥导体切割磁力线能产生电流?

教科书中经常说导体切割磁力线,是为了大家理解方便。实际上导体切割的是磁场,况且磁场或者说磁力线也是不可切割的,磁场并不是实体物质。严格来说,应该是导体在磁场中运动,而不是切割。

放入磁场中的导体相对于磁场运动,闭合线路中便会产生感应电流,这是导体中的载流子在磁场的作用下产生了定向移动。要想深入理解电流产生的机制,必须要从微观角度来阐释。

物体是由原子构成的,原子最外层的电子获得足够的能量后可以离原子核的束缚自由运动。导体(通常是金属)中的载流子(在金属中是自由电子)比较多,平时在导体内部杂乱无章的做着热运动,不会形成电流。

电子带有电荷,当电子在磁场中运动时,便会受到洛伦兹力的影响。当金属导线在磁场中做定向移动时,金属中的自由电子在洛伦兹力的作用下在导体中沿统一的方向移动(电子的实际移动速度很慢),便会产生电势差(也就是电压),进而在闭合线路中形成电流。这就是电流产生的原因。

下面来介绍一下洛伦兹力

电荷在磁场中所受到的洛伦兹力的大小为F=BQv sina ,其中B为磁场的磁感应强度,Q为点电荷的电荷量,v为电荷的运动速度,a为电荷运动方向与磁场方向的夹角。

根据上面的公式可以发现,当夹角为0,也就是电荷运动方向与磁场方向一致,电荷不会受到洛伦兹力的影响。如果导体的运动方向和磁场的方向一致,那么导体中也不会产生电流。

如图所示,洛伦兹力的方向可以用左手定则进行判定。不过不管怎么变,洛伦兹力的方向总是垂直于电荷运动方向和磁场方向。洛伦兹力只能改变电荷的运动方向,因此洛伦兹力不会做功。

实际上洛伦兹力(磁场对电荷的作用力)与安培力F=BIL(磁场对通电导线的作用力)还存在一定的联系,简单点来说安培力就是洛伦兹力的宏观表现。有兴趣的可以了解一下。由于与本问题无关,这里就不详细说明了。

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磁场的磁力线就是混沌光子的碰撞几率最小的运动路线,导体切割磁力线就是受到混沌光子碰撞几率最大,从而使导体中的电子能量提高,定向运动形成了电流。

以上就是小编分享的关于磁铁的磁力线是由什么构成的?为什么切割磁力线能产生电?.webp”/>

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