电和磁的关系?

当磁生电时,到底关系怎样?如距离,磁场强弱等?

电磁感应

电和磁是不可分割的,它们始终交织在一起。简单地说,就是电生磁、磁生电。
电生磁
如果一条直的金属导线通过电流,那么在导线周围的空间将产生圆形磁场。导线中流过的电流越大,产生的磁场越强。磁场成圆形,围绕导线周围。磁场的方向可以根据“右手定则”(见图1)来确定:将右手拇指伸出,其余四指并拢弯向掌心。这时,拇指的方向为电流方向,而其余四指的方向是磁场的方向。实际上,这种直导线产生的磁场类似于在导线周围放置了一圈NS极首尾相接的小磁铁的效果。
如果将一条长长的金属导线在一个空心筒上沿一个方向缠绕起来,形成的物体我们称为螺线管。如果使这个螺线管通电,那么会怎样?通电以后,螺线管的每一匝都会产生磁场,磁场的方向如图2中的圆形箭头所示。那么,在相邻的两匝之间的位置,由于磁场方向相反,总的磁场相抵消;而在螺线管内部和外部,每一匝线圈产生的磁场互相叠加起来,最终形成了如图2所示的磁场形状。也可以看出,在螺线管外部的磁场形状和一块磁铁产生的磁场形状是相同的。而螺线管内部的磁场刚好与外部的磁场组成闭合的磁力线。在图2中,螺线管表示成了上下两排圆,好象是把螺线管从中间切开来。上面的一排中有叉,表示电流从荧光屏里面流出;下面的一排中有一个黑点,表示电流从外面向荧光屏内部流进。
电生磁的一个应用实例是实验室常用的电磁铁。为了进行某些科学实验,经常用到较强的恒定磁场,但只有普通的螺线管是不够的。为此,除了尽可能多地绕制线圈以外,还采用两个相对的螺线管靠近放置,使得它们的N、S极相对,这样两个线包直接就产生了一个较强的磁场。另外,还在线包中间放置纯铁(称为磁轭),以聚集磁力线,增强线包中间的磁场,
对于一个很长的螺线管,其内部的磁场大小用下面的公式计算:H=nI
在这个公式中,I是流过螺线管的电流,n是单位长度内的螺线管圈数。
如果有两条通电的直导线相互靠近,会发生什么现象?我们首先假设两条导线的通电电流方向相反,图5(a)所示。那么,根据上面的说明,两条导线周围都产生圆形磁场,而且磁场的走向相反。在两条导线之间的位置会是说明情况呢?不难想象,在两条导线之间,磁场方向相同。这就好象在两条导线中间放置了两块磁铁,它们的N极和N极相对,S极和S极相对。由于同性相斥,这两条导线会产生排斥的力量。类似地,如果两条导线通过的电流方向相同,它们会互相吸引。
如果一条通电导线处于一个磁场中,由于导线也产生磁场,那么导线产生的磁场和原有磁场就会发生相互作用,使得导线受力。这就是电动机和喇叭的基本原理。
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第1个回答  2022-04-03

电与磁的本质

 一、电性

依据物质均有电性,而电性有正负之分,且“同电相斥,异电相吸”,可得此结论:

1、任何物质,均可对外释放特定的能量——否则,其无法对其它蕴含能量的物质,产生影响。

2、此特定的能量,所蕴含的能量大小,远小于释放其的物质(可认为前者较后者,低一个能量级别)——否则,在短时间内,物质便会因释放特定的能量(简称为低释),而出现明显的质量损失。

3、任何物质,所低释的能量的种类,均相同,且必为2种——使物质显正性的能量,为阳能;使物质显负性的能量,为阴能。

4、若特定物质,所释放的阳能的强度,大于阴能,则其呈正性;所释放的阳能的强度,小于阴能,则其呈负性;若两者相当,则其呈中性(即既呈正性,又呈负性)。

5、电中性,是物质最稳定的状态;任何非电中性的物质,均有向电中性衍化的趋势。且物质的电性,越偏离电中性,则越不稳定;越接近电中性,则越稳定。

综上,物质因释能时,所低释的阳能与阴能的强度存在差异,而呈现出的性质,是为电性。

 

二、磁性(一)

如欲明白磁的本质,须先知晓低释与运动的关联:

1、任何物质,都必须低释且运动。

2、低释和运动,是物质进行能量消减、仅有的两种方

式。

3、能量的消减,可使物质更为稳定。

4、在封闭的系统中,特定物质在特定时间内,所消减

的能量的强度,必为定值。

    5、若特定物质经低释所消减的能量增多,则其经运动所消减的能量将减少;反之,若经运动所消减的能量增多,则经低释所消减的能量将减少。

    6、对于不具备体积的物质(可视为内部的能量绝对均匀分布的具备体积的物质)而言,其在对外的各方向上,所消减的能量的强度均相同。

 

三、磁性(二)

特定物质由于运动,使得其内同一能心线(指过特定物质的质心,两端终于其表面的虚拟线段)上,相反的两方向上,所低释的能量强度存在差异,而呈现出的性质,是为磁性。具备磁性的物质,是为带磁体。

磁性有磁阳性与磁阴性之分。

特定物质由于运动,在特定能心线的某方向上:所低释的能量强度高于反方向,而在此能心线的此方向上呈现出的性质,是为磁阳性;所低释能量强度低于反方向,而在此能心线的此方向上呈现出的性质,是为磁阴性;所低释的能量强度等于反方向,而在此能心线的此方向上不具备磁性,是为磁中性。

 

四、磁性(三)

在呈磁阳性的方向上,特定物质所低释的能量强度越大于反方向,则其在此能心线的此方向上,磁阳性越强;反之,则越弱。

同理,在呈磁阴性的方向上,特定物质所低释的能量强度越小于反方向,则其在此能心线的此方向上,磁阴性越强;反之,则越弱。

特定物质的同一能心线上,相反的两方向上,所低释的能量相抵消后,而剩余的能量,是为磁能。正是磁能的存在,使得特定物质在此能心线上,具备磁性。

所以,只要特定物质的同一能心线上的两相反反向上,所低释的能量的强度,存在差异——那么,此能心线上,便存在磁能。

显然,与运动方向的夹角(0~90°)越大的能心线上,特定物质的磁能的强度越小,磁性相应越弱;反之,与运动方向的夹角(0~90°)越小的能心线上,特定物质的磁能的强度越大,磁性相应越强。

 

五、磁极

过特定物质质心,且与其运动方向垂直的虚拟平面,是为磁对称面。

磁对称面将特定物质一分为二,其中:与运动方向同向的部分,整体呈磁阴性,称为磁阴极;与运动方向反向的部分,整体呈磁阳性,称为磁阳极。

磁阳极与磁阴极,合称磁极。可以确定,人们习惯使用的N极与S极,分别对应着磁阳极与磁阴极。

磁极具备明显磁性的物质,是为磁体;磁极不具备明显磁性的物质,是为磁中体。

磁阳极或磁阴极总的磁性强度,便是相应磁体磁性的强度。

与电性相同,磁性亦可叠加或抵消。对磁中体而言,磁极的磁性不明显,既可因运动速率低引起,亦可由内部物质的磁性相互抵消所致。

 

六、磁与电的转化

至此,想必各位对磁与电的转化原理,已有较为深入的认识。

未通电时,电子的运动方向并无规律可循;导线内,各电子的磁性基本相互抵消,故导线为磁中体。通电后,大量的电子沿导线定向运动,导线内移动的电子的磁性相互叠加,故导线成为磁体——此即电生磁的原理。

磁感线,实是人为虚拟出的磁性强度线。同一磁感线上,磁性的类型与强度相同——换而言之,同一磁感线上,任意两点间,并无磁能存在。

同理可知,均匀的磁场,实为磁中体——其内任意两点之间,所低释的能量强度,并不存在差异。所以,磁体在均匀的磁场中,并不会因磁性而运动。

而导线做切割磁感线的运动时,运动前后,两处的磁场强度不同,故两者之间存在磁能与磁性,从而诱发具备磁性的电子定向运动,进而产生电流——此即磁生电的原理。

 

第2个回答  2019-05-28
电可以生磁,磁也可以生电,磁的本质是电。分子电流的有序流动,产生了磁场。
从本质上讲,磁场和电场实际上是一种物质的两种不同表现形式。在学到电动力学之后你会发现,在不同速度的参考系中对同一个场进行测量,可能测得的是电场,也可能是测得的磁场。也就是说,电场性质和磁场性质是由于测量时采用的参考系的不同而分离开来的。
所以现在我们统一称之为电磁场。