电磁学中那些深奥有趣的物理学原理是什么(电磁学中那些深奥有趣的物理学原理有哪些)

导语：电磁学中那些深奥有趣的物理学原理

奥斯特实验所展示的是一个基础性的发现，电力和磁力之间的关系，它永远改变了物理学的研究领域，电和磁之间的相互作用，不仅解释了奥斯特和他的学生当年目睹的现象，这也使得今天使用的许多技术，从水电大坝到智能手机，成为可能，它甚至还能解释为什么地球的磁场让你没被太阳煮熟

你可能对磁铁有基本的了解，它们有一个北极和一个南极，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引

地球周围也有一个磁场，因此你可以使用指南针来确定那条路往北走的，指南针中的磁铁与地球的磁场一致，类似电场，我们也可以画出磁场线来表示由磁铁产生的磁场，同样线条越密集的地方磁场也越强，像电场线从正极指向负极电荷一样，磁力线从北极指向南极

但又一个重要区别，你可以拥有一个单个电荷向外扩散形成的电场，但对于磁铁来说这是不可能发生的，因为你不能孤立某一个磁极，如果你把磁铁切成两半，你得到的也不是一个南极磁铁和一个北极磁铁，而是各自具有南北极的两个小磁铁

这意味着围绕磁体的磁场线总是闭合的

磁感应强度的单位是特斯拉（T），特斯拉是一个非常大的单位，世界上最强大的超导磁体产生的磁场也只有10T

导线周围产生的磁场，使得指针的方向发生了偏转

奥斯特发现了电磁学的基本原理之一，电流能产生磁场，经过几个月的实验后，奥斯特发现，电流流过导线，可以使其产生围绕导线的磁场，如果用场线表示，磁场线是导线为中心的同心圆

关于磁场方向与电场方向的关系，有一个简单的记忆方法，叫做第一右手规则，伸出右手，拇指方向指向电流的去向，注意到手指的卷曲方向了吗？这就是磁场线的走向

反之，如果知道了磁感线的方向，也可以找到电流的方向，这个方法真的很方便。

磁铁会对通过电线的电流有力的作用，这是件好事，也是磁场保护我们免受太阳有害辐射的原因，磁场对流过电线的电流的作用力的方向，垂直于磁场和电流方向。

下面是第二右手规则，这涉及到三个方向，磁场方向，电流方向和力的方向，下面来解释第二右手规则的用法：

顺着电流方向伸出右手，四个手指弯曲，垂直于手掌，这表示磁场的方向，垂直于四指的拇指方向，就是磁场对电流的力的方向

那么力的大小呢？磁场力的大小等于

这个方程告诉我们，力的大小与4个量有关，首先是导线中的电流大小I，电流越大，力就越强，其次是导线穿过磁场的长度L,导线越长，力就越强，第三是磁感应强度B，B越大力就越强，最后电流方向相对于磁场方向越接近垂直，力就越强，当角度为90度时，取值最大

当角度为0时，这意味着电流与磁场线平行，上面的分析可以帮助我们理解，我们为何没被太阳辐射影响

太阳始终以带电粒子的形式向地球发送辐射，但幸运的是，我们的地球周围有一个磁场，电流由流动的电荷组成，因此地磁场会对通过它的每个电荷也施加作用力，这正是地磁场对待来自太阳的带电粒子的态度，它使带电粒子发生偏转，从而让我们免受最强的辐射

假设你想求一个来自太阳的带电粒子受到的磁场力的大小，只需要将刚才方程应用于单个带电粒子的情况

力的大小=电流X导线长度X磁感应强度X夹角的正弦，这些变量中有两个不适用于单个电荷的情况，电流I和导线长度L，但电流恰好是一定时间内通过的带电粒子的数量X电荷量/时间，而长度等于速度乘以时间

将这两个等式带入原方程，就得到单个带电粒子受到的磁场力大小

同理，单个电荷受到的力同样取决于4个因素，第一个也是磁感应强度B，它越大力就越强，其它三个与之前的情况略有不同

首先电荷的速度方向越接近磁感应线的垂直方向，力就越强，这意味着，如果电荷的速度与磁感应线平行，则不会受到力

其次，粒子带的电荷越多，受到的力就越强，第三，粒子运动速度越快，力就越强，找到这个力的方向需要用到第三个右手规则，所以再伸出右手吧

五指伸直，拇指与其余四指垂直，手臂方向指向粒子运动方向，向磁感应方向弯曲四指。

如果粒子带正电，那么拇指方向正好是力的方向，但如果是负电荷，那么力的方向与你的拇指方向相反，所以，电能生磁，磁也能对电有力的作用，奥斯特的实验虽然简单，但将物理学的两个重要领域联系在一起，启发了后世科学家进行更多试验。

免责声明:本站部份内容由优秀作者和原创用户编辑投稿，本站仅提供存储服务，不拥有所有权,不承担法律责任。若涉嫌侵权/违法的，请与我联系，一经查实立刻删除内容。本文内容由快快网络小楠创作整理编辑！