电流的磁效应
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文档简介
课件25张PPT。2-2 電流的磁效應電流磁效應的發現(厄司特發現)
厄斯特實驗的啟示(電流磁效應)
電流磁效應的內容(安培發現)
電流磁效應的啟示
電流磁效應的實例
長直導線
地磁對長直導線磁場方向的影響
環形導線
螺管線圈電流磁效應的發現發現人：丹麥人厄司特
發現時間：西元1820
發現的現象：電流磁效應
兩端接上電池的導線附近之羅盤磁針發生偏轉電流未導通，磁針未偏轉電流導通，磁針偏轉厄司特實驗的啟示現象：磁針偏轉→磁針受磁場的磁力作用
問題：尋找磁場的來源：
1.導線本身有磁場 → 不可能
∵導線的材質為銅，銅不是磁性物質，不會具有磁性
2.導線電流產生磁場 → 正確
∵導線有電流時磁針才會偏轉
結果：電流會產生磁場電流磁效應的內容發現人：法國人安培
電流磁效應的內容：(安培定律)
1.通有電流的導線會在導線周圍產生磁場，此現象稱為電流磁效應。
2.電流磁效應所產生的磁場強度和電流大小成正比，但和導線的距離成反比。
3.電流磁效應所產生的磁場方向與電流方向垂直。而判斷的方法稱為右手定則或安培右手定則。電流磁效應的啟示1.關於電流磁效應本身方面：
導線要產生磁場一定要有電流通過
2.影響電流磁效應的磁場強度的因素：
a 電流；導線電流越大則磁場愈強；反之則越弱。(磁場強度和電流成正比)
b 和導線距離；距導線越近則磁場越強；反之則越弱。(磁場強度和導線距離成反比)
3.影響電流磁效應的磁場方向的因素：
a 電流方向
b 和導線相對位置
(電流磁效應所感應的磁場方向一定和電流方向垂直)電流磁效應的例子直導線環狀線圈螺管線圈電流磁效應實例1─長直導線磁力線圖樣：
以長直導線為中心的同心圓
磁力線的性質：
磁力線的疏密(磁場強度)：
1.相同位置時，磁場強度和電流成正比(相同位置時，電流越強同心圓越密)
2.相同電流時，磁場強度和導線距離成反比 (越接近導線同心圓越密)
磁力線的方向(磁場方向)：以(安培)右手定則判定
磁針的偏向因素：
1.電流磁效應所感應的磁場
a. 電流方向
b. 磁針和電流的相對位置
2. 地磁
∴磁針偏轉並未達到電流磁效應所感應的磁場方向。地磁對長直導線磁場方向的影響電流磁效應實例2─環形導線磁力線圖樣：
穿越環面的封閉曲線
磁力線的性質：
1.相同位置時，磁場強度和電流成正比
2.環面內磁場強度＞環面外磁場強度
3.環面內磁場強度>>通電流直導線所感應的磁場強度
∵環面內的磁場方向相同∴環面內磁場有相加成的效果
例]欲使通電流導線所感應的磁場強度變大的方法有哪些?
答：1.加大電流
2.將導線彎曲成環狀或螺旋狀
4.磁力線的方向(磁場方向)：磁力線的方向和電流方向垂直電流磁效應實例3─螺管線圈磁力線圖樣：
磁力線特性：
磁力線的方向：電 流 磁 效 應鐵粉在通電流的導線(中央黑色直線)四週所形成的圖樣(磁力線[磁場])回上頁安培右手定則依據：
1.電流磁效應的磁力線(磁場)方向和電流垂直
2.磁力線(磁場)方向=此磁場中磁針N極的偏轉方向
內容：
1.右手大拇指指向電流方向。
2.右手其餘四指握住通電導線，彎曲的四指指向就是電流磁效應所感應的磁場方向。通電的長直導線磁力線不考慮地磁考慮地磁也考慮電流磁效應所感應的磁場
A：向東偏 B：向南偏 C：向西偏 D：向北偏考慮地磁，但不考慮電流磁效應所感應的磁場感應磁場與電流方向1電流方向相反時相對位置的磁場方向相反(不考慮地磁)(不考慮地磁)電流方向磁場方向AABBCCDDA：向前
B：向左
C：向後
D：向右A：向後
B：向右
C：向前
D：向左感應磁場與電流方向2電流方向相反時相對位置的磁場方向相反(地磁強度小於感應磁場強度)地磁B北南ACD地磁B北南ACD磁場方向電流方向A：向東偏
B：向南
C：向西偏
D：向北A：向西偏
B：向北
C：向東偏
D：向南感應磁場與電流方向3電流方向相反時相對位置(A和C)的磁場方向相反，但B、D受地磁影響皆指向北(地磁強度大於感應磁場強度)磁場與磁針相對位置(考慮地磁)A.磁針在導線之下B.磁針在導線之上1.未通電流
磁針未偏轉2.電流由南至北
磁針向西偏1.未通電流
磁針未偏轉2.電流由南至北
磁針向東偏3.電流由北至南
磁針向東偏3.電流由北至南
磁針向西偏磁場與磁針相對位置(不考慮地磁)A.磁針在導線之下B.磁針在導線之上1.未通電流
磁針未偏轉2.電流由左至右
磁針向上1.未通電流
磁針未偏轉2.電流由左至右
磁針向下3.電流由右至左
磁針向下3.電流由右至左
磁針向上通電的環形導線(線圈)的磁場環形導線=將直導線彎曲成環狀
通電流的環形導線=無限多小段通電流的直導線的集合
通電流環形導線所感應的磁場=無限多小段通電流直導線所感應的磁場的集合環 面環形導線的磁力線方向磁力線方向和環面垂直(由安培右手定則知)
磁力線方向的判斷：變化的安培右手定則
右手無名指至小指等四指彎曲的指向為電流方向
右手大拇指的指向為磁力線(磁場)的方向II順時針方向磁場方向為進入環面通電流之螺管線圈的磁力線圖樣磁力線圖樣：穿越螺管線圈的封閉曲線 [由線圈一端出發至另一端， 再經由線圈內回到出發端] (類似棒狀磁鐵)回特性通電流之螺管線圈的磁力線特性螺管線圈磁力線=環狀線圈磁力線的和
螺管內才有磁力線(磁場)，螺管外緣磁力線(磁場)互相抵銷。
螺管線圈磁力線類似於棒狀磁鐵的磁力線
影響螺管磁力線密度(磁場強度)的兩個因素：
1.電流大小：正比關係
電流愈大則磁場愈強，反之則愈弱。
2.線圈密度(單位長度內線圈的圈數)：正比關係
線圈愈密則磁場愈強，反之則愈弱。
例]怎樣可以增強四驅車的馬達的轉速呢？
答：1.增加電池數(增大電流) 2.將馬達線圈纏緊密通電流的螺管線圈的磁力線方向螺管線圈磁力線方向和電流方向垂直
螺管線圈磁力線方向的判斷─安培右手定則
右手無名指至小指等四指彎曲的指向為電流方向
右手大拇指的指向為磁力線(磁場)的方向
(大拇指指向的一端為螺管假想的N極端)螺管線圈和環狀線圈磁力線關係環狀線圈磁力線環狀線圈串成螺管線圈的磁力線螺管線圈磁力線例]電流大小、位置都相同的條件下，不同形 狀導線的磁力線密度(磁場強度)關係為 何？
答：螺管＞環狀＞直導線∵螺管線圈=環形線圈串接
∴螺管線圈磁力線
=環形線圈磁力線的和螺管線圈的磁力線變化情形螺管的磁力線密度(磁場強度)隨位置變化情形：
螺管內＞螺管兩端＞螺管外＞螺管外緣螺管線圈電流磁力線磁力線抵銷磁力線加成螺管外緣
厄斯特實驗的啟示(電流磁效應)
電流磁效應的內容(安培發現)
電流磁效應的啟示
電流磁效應的實例
長直導線
地磁對長直導線磁場方向的影響
環形導線
螺管線圈電流磁效應的發現發現人：丹麥人厄司特
發現時間：西元1820
發現的現象：電流磁效應
兩端接上電池的導線附近之羅盤磁針發生偏轉電流未導通，磁針未偏轉電流導通，磁針偏轉厄司特實驗的啟示現象：磁針偏轉→磁針受磁場的磁力作用
問題：尋找磁場的來源：
1.導線本身有磁場 → 不可能
∵導線的材質為銅，銅不是磁性物質，不會具有磁性
2.導線電流產生磁場 → 正確
∵導線有電流時磁針才會偏轉
結果：電流會產生磁場電流磁效應的內容發現人：法國人安培
電流磁效應的內容：(安培定律)
1.通有電流的導線會在導線周圍產生磁場，此現象稱為電流磁效應。
2.電流磁效應所產生的磁場強度和電流大小成正比，但和導線的距離成反比。
3.電流磁效應所產生的磁場方向與電流方向垂直。而判斷的方法稱為右手定則或安培右手定則。電流磁效應的啟示1.關於電流磁效應本身方面：
導線要產生磁場一定要有電流通過
2.影響電流磁效應的磁場強度的因素：
a 電流；導線電流越大則磁場愈強；反之則越弱。(磁場強度和電流成正比)
b 和導線距離；距導線越近則磁場越強；反之則越弱。(磁場強度和導線距離成反比)
3.影響電流磁效應的磁場方向的因素：
a 電流方向
b 和導線相對位置
(電流磁效應所感應的磁場方向一定和電流方向垂直)電流磁效應的例子直導線環狀線圈螺管線圈電流磁效應實例1─長直導線磁力線圖樣：
以長直導線為中心的同心圓
磁力線的性質：
磁力線的疏密(磁場強度)：
1.相同位置時，磁場強度和電流成正比(相同位置時，電流越強同心圓越密)
2.相同電流時，磁場強度和導線距離成反比 (越接近導線同心圓越密)
磁力線的方向(磁場方向)：以(安培)右手定則判定
磁針的偏向因素：
1.電流磁效應所感應的磁場
a. 電流方向
b. 磁針和電流的相對位置
2. 地磁
∴磁針偏轉並未達到電流磁效應所感應的磁場方向。地磁對長直導線磁場方向的影響電流磁效應實例2─環形導線磁力線圖樣：
穿越環面的封閉曲線
磁力線的性質：
1.相同位置時，磁場強度和電流成正比
2.環面內磁場強度＞環面外磁場強度
3.環面內磁場強度>>通電流直導線所感應的磁場強度
∵環面內的磁場方向相同∴環面內磁場有相加成的效果
例]欲使通電流導線所感應的磁場強度變大的方法有哪些?
答：1.加大電流
2.將導線彎曲成環狀或螺旋狀
4.磁力線的方向(磁場方向)：磁力線的方向和電流方向垂直電流磁效應實例3─螺管線圈磁力線圖樣：
磁力線特性：
磁力線的方向：電 流 磁 效 應鐵粉在通電流的導線(中央黑色直線)四週所形成的圖樣(磁力線[磁場])回上頁安培右手定則依據：
1.電流磁效應的磁力線(磁場)方向和電流垂直
2.磁力線(磁場)方向=此磁場中磁針N極的偏轉方向
內容：
1.右手大拇指指向電流方向。
2.右手其餘四指握住通電導線，彎曲的四指指向就是電流磁效應所感應的磁場方向。通電的長直導線磁力線不考慮地磁考慮地磁也考慮電流磁效應所感應的磁場
A：向東偏 B：向南偏 C：向西偏 D：向北偏考慮地磁，但不考慮電流磁效應所感應的磁場感應磁場與電流方向1電流方向相反時相對位置的磁場方向相反(不考慮地磁)(不考慮地磁)電流方向磁場方向AABBCCDDA：向前
B：向左
C：向後
D：向右A：向後
B：向右
C：向前
D：向左感應磁場與電流方向2電流方向相反時相對位置的磁場方向相反(地磁強度小於感應磁場強度)地磁B北南ACD地磁B北南ACD磁場方向電流方向A：向東偏
B：向南
C：向西偏
D：向北A：向西偏
B：向北
C：向東偏
D：向南感應磁場與電流方向3電流方向相反時相對位置(A和C)的磁場方向相反，但B、D受地磁影響皆指向北(地磁強度大於感應磁場強度)磁場與磁針相對位置(考慮地磁)A.磁針在導線之下B.磁針在導線之上1.未通電流
磁針未偏轉2.電流由南至北
磁針向西偏1.未通電流
磁針未偏轉2.電流由南至北
磁針向東偏3.電流由北至南
磁針向東偏3.電流由北至南
磁針向西偏磁場與磁針相對位置(不考慮地磁)A.磁針在導線之下B.磁針在導線之上1.未通電流
磁針未偏轉2.電流由左至右
磁針向上1.未通電流
磁針未偏轉2.電流由左至右
磁針向下3.電流由右至左
磁針向下3.電流由右至左
磁針向上通電的環形導線(線圈)的磁場環形導線=將直導線彎曲成環狀
通電流的環形導線=無限多小段通電流的直導線的集合
通電流環形導線所感應的磁場=無限多小段通電流直導線所感應的磁場的集合環 面環形導線的磁力線方向磁力線方向和環面垂直(由安培右手定則知)
磁力線方向的判斷：變化的安培右手定則
右手無名指至小指等四指彎曲的指向為電流方向
右手大拇指的指向為磁力線(磁場)的方向II順時針方向磁場方向為進入環面通電流之螺管線圈的磁力線圖樣磁力線圖樣：穿越螺管線圈的封閉曲線 [由線圈一端出發至另一端， 再經由線圈內回到出發端] (類似棒狀磁鐵)回特性通電流之螺管線圈的磁力線特性螺管線圈磁力線=環狀線圈磁力線的和
螺管內才有磁力線(磁場)，螺管外緣磁力線(磁場)互相抵銷。
螺管線圈磁力線類似於棒狀磁鐵的磁力線
影響螺管磁力線密度(磁場強度)的兩個因素：
1.電流大小：正比關係
電流愈大則磁場愈強，反之則愈弱。
2.線圈密度(單位長度內線圈的圈數)：正比關係
線圈愈密則磁場愈強，反之則愈弱。
例]怎樣可以增強四驅車的馬達的轉速呢？
答：1.增加電池數(增大電流) 2.將馬達線圈纏緊密通電流的螺管線圈的磁力線方向螺管線圈磁力線方向和電流方向垂直
螺管線圈磁力線方向的判斷─安培右手定則
右手無名指至小指等四指彎曲的指向為電流方向
右手大拇指的指向為磁力線(磁場)的方向
(大拇指指向的一端為螺管假想的N極端)螺管線圈和環狀線圈磁力線關係環狀線圈磁力線環狀線圈串成螺管線圈的磁力線螺管線圈磁力線例]電流大小、位置都相同的條件下，不同形 狀導線的磁力線密度(磁場強度)關係為 何？
答：螺管＞環狀＞直導線∵螺管線圈=環形線圈串接
∴螺管線圈磁力線
=環形線圈磁力線的和螺管線圈的磁力線變化情形螺管的磁力線密度(磁場強度)隨位置變化情形：
螺管內＞螺管兩端＞螺管外＞螺管外緣螺管線圈電流磁力線磁力線抵銷磁力線加成螺管外緣