环形电流的磁场方向用安培定则
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电流的磁场1.通电导线周围存在磁场(1)通电导体跟磁体一样周围存在磁场,即电流的磁效应。
(2)电流磁场方向与电流方向有关,当电流方向改变时,电流磁场方向也发生改变。
直线电流的磁场安培定则:右手握住导线并把大拇指展开,用大拇指指电流方向,那么其余四指环绕的方向就是磁场方向。
环形电流的磁场安培定则:让右手弯曲,四指和环形电流的方向一致,那么大拇指所指方向就是环形导线中心轴线上磁感线方向。
【实战练习】在验证电流产生磁场的实验中,小东连接了如图所示的实验电路.他把小磁针(图中没有画出)放在直导线AB的正下方,闭合开关后,发现小磁针指向不发生变化.经检查,各元件完好,电路连接无故障.(1)请你猜想小磁针指向不发生变化的原因是:.(2)写出检验你的猜想是否正确的方法2.通电螺线管磁场通电螺线管表现出来的磁性很像一根条形磁铁,一端相当于N极,另一端相当于S极。
改变电流方向,两极就对调。
通电螺线管磁极的判断安培定则:用右手握住螺线管,让弯曲的四指所指方向与电流方向一致,那么大拇指所指方向就是螺线管内部磁感线的方向,也就是说,大拇指指向通电螺线管的N极。
【实战练习】1.已知通电螺线管的N、S极,判断通电螺线管的电流方向。
2.如图所示,已知电流方向,用右手螺旋定则判定通电螺线管的磁极.通电螺线管的性质:(1)通过电流越大,磁性越强;(2)线圈匝数越多,磁性越强;(3)插入软铁芯,磁性大大增强;(4)通电螺线管的极性可用电流方向来改变。
3. 关于通电螺线管的作图(1)已知电源的正、负极和绕线方法来判断螺线管的极性;(2)已知螺线管的极性和绕线方法来判断电源的正、负极;(3)已知电源的正、负极和螺线管的极性画螺线管的绕线情况。
解决这三种问题,应从以下几点入手:①记住常见的几种磁感线分布情况。
②磁场中的小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向和该点的磁感线方向。
③磁感线是闭合曲线:磁体外部的磁感线都是从磁体的北(N)极出发回到磁体的南(S)极;在磁体内部磁感线从磁体的南极出发回到北极。
环形电流和条形磁铁
环形电流等价于条形磁铁:流过环形导线的电流简称环形电流,环形电流的安培定则:让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致,那么伸直的大拇指所指的方向就是环形电流中心轴线上磁感线的方向。
环形电流可看成许多小段直线电流组成,对每一小段直线电流用直线电流的安培定则判定出环形电流中心轴线上磁感强度的方向.叠加起来就得到环形电流中心轴线上磁感线的方向。
对于环形电流的处理方法一般有两种:①把环形电流等效成很多段直线电流;①把环形电流等效成条形磁铁。
例. 如图甲所示,把轻质导线圈用细线挂在磁铁N极附近,磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈的平面,当线圈内通过图示方向的电流时,线圈将怎样运动?
解析:
方法一:把环形电流等效成很多段直线电流,条形磁铁磁感线分布以及上下两小段的电流受安培力如图4乙所示,可见,线圈竖直方向的合力为零,水平方向的合力指向磁铁,选取对称的任意两小段分析,亦得此结论。
所以线圈将向磁铁平移。
方法二:把环形电流等效成如图4丙所示的条形磁铁,可见两条形磁铁只是相互吸引而没有转动。
同样在处理问题时,有时也可以把条形磁铁等效成环形电流。
①环形电流的磁场类似于条形磁铁的磁场,其两侧分别是N极和S 极。
②由于磁感线均为闭合曲线,所以环内、外磁感线条数相等,故环内磁场强,环外磁场弱。
③环形电流的磁场在微观上可看成无数根很短的直线电流的磁场的叠加。
高中磁场知识点总结本文介绍了磁场的基本概念和相关知识点,包括磁场的存在形式、地磁场、磁偏角、磁场的方向和磁感线等内容。
磁场是物质存在的一种形式,存在于磁体、电流、运动电荷周围的空间。
与电场一样,磁场也是客观存在的。
地球本身就是一个大磁体,周围存在地磁场,南极在地球北极附近,北极在地球南极附近。
在磁场中,小磁针的指向可以用来检验磁场的存在。
磁场对磁体、电流都有磁力作用。
磁场的方向可以通过规定小磁针北极受力的方向来确定。
在磁体磁场中,可以利用同名磁极相斥,异名磁极相吸的方法来判定磁场方向。
在电流磁场中,可以使用安培定则(右手螺旋定则)来判定磁场方向。
磁感线是在磁场中画出的有方向的曲线,每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同。
磁感线的疏密反映磁场的强弱,磁感线越密的地方表示磁场越强,磁感线越疏的地方表示磁场越弱。
在磁体外部,磁感线由N极到S极,在磁体内部,磁感线由S极到N极。
总之,磁场是物质存在的一种形式,存在于磁体、电流、运动电荷周围的空间。
地球本身就是一个大磁体,周围存在地磁场。
磁感线是磁场的可视化表现,磁感线的疏密反映了磁场的强弱。
磁场方向可以通过规定小磁针北极受力的方向来确定。
磁感线是一组有方向的曲线,用来形象描述磁场,但并不是真实存在于磁场中的曲线。
和电场线类似,磁感线也不能相交、相切或中断。
在不同的情况下,磁场的分布形态也不同。
通电直导线周围的磁场遵循安培定则,即右手握住导线,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。
磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆,磁场强度与距导线的距离有关。
环形电流的磁场类似于条形磁铁的磁场,其两侧分别是N 极和S极。
磁感线均为闭合曲线,环内、外磁感线条数相等,故环内磁场强,环外磁场弱。
通电螺线管的磁场分布分为内部和外部。
管外部的磁场分布情况与条形磁铁外部相同,两端分别为N极和S极。
管内部是匀强磁场,磁场分布由S极指向N极。
通电螺线管的磁场是由许多匝环形电流串联而成的,它们的磁场叠加形成了整个螺线管的磁场。
磁场安培环路定理磁场安培环路定理磁场安培环路定理是电磁学中的重要定理之一,它描述了一个闭合电路中的磁场强度和电流之间的关系。
该定理由法国物理学家安培于1826年提出,是麦克斯韦方程组中的一部分,也是电动力学的基础。
1. 环路和导线在讨论磁场安培环路定理之前,我们需要先了解两个概念:环路和导线。
一个环路是由一条或多条导线组成的闭合回路。
在这个环路中,电流可以通过导线流动,并且会产生一个磁场。
一个导线是一根细长的金属杆或者线,可以传递电流。
2. 磁场磁场是由运动带电粒子产生的,它可以对其他运动带电粒子施加力。
在物理学中,用矢量表示磁场强度B。
磁场强度B与其它参量相关联,例如运动带电粒子的速度v、距离r和所处位置等。
3. 安培定律安培定律描述了通过一个闭合回路所围成区域内的总电流I与该区域内的磁场强度B之间的关系。
它是电磁学中的基本定理之一,也是麦克斯韦方程组的一部分。
安培定律可以用以下公式表示:∮L B·ds = μ0 I其中,∮L B·ds表示沿着闭合回路L的积分,μ0为真空磁导率,I为通过该区域内所有导线的总电流。
4. 安培环路定理安培环路定理描述了一个闭合回路中磁场强度B与该回路内所有导线电流I之间的关系。
它可以用以下公式表示:∮L B·ds = μ0 Ienc其中,∮L B·ds表示沿着闭合回路L的积分,μ0为真空磁导率,Ienc 为通过该回路所围成区域内所有导线电流的代数和。
5. 理解安培环路定理在一个闭合回路中,如果有多个导线传递电流,则这些电流会产生一个总磁场。
根据安培环路定理,这个总磁场可以用闭合回路上任意一点处的积分来计算。
这个积分等于通过该回路所围成区域内所有导线电流的代数和乘以真空磁导率。
因此,如果我们知道通过该回路所围成区域内所有导线电流的代数和,就可以计算出该回路上任意一点处的磁场强度。
6. 应用安培环路定理安培环路定理在电磁学中有广泛的应用。
安培定则如何判断磁场⽅向⽅法是什么有很多的同学是⾮常想知道,安培定则如何判断磁场⽅向,⽅法是什么,⼩编整理了相关信息,希望会对⼤家有所帮助!安培定则怎么判断磁场⽅向的安培定则是⽤右⼿判断磁场⽅向的⽅法,需要⽤右⼿⼿握住导线,让伸直的拇指与电流的⽅向⼀致,四指所指的⽅向就是磁感线的环绕⽅向。
安培定则,也叫右⼿螺旋定则,是表⽰电流和电流激发磁场的磁感线⽅向间关系的定则。
通电直导线中的安培定则(安培定则⼀):⽤右⼿握住通电直导线,让⼤拇指指向电流的⽅向,那么四指指向就是磁感线的环绕⽅向;通电螺线管中的安培定则(安培定则⼆):⽤右⼿握住通电螺线管,让四指指向电流的⽅向,那么⼤拇指所指的那⼀端是通电螺线管的N极。
安培定则电流⽅向和握法怎么确定如果是通电直导线中,⼤拇指所指⽅向为电流⽅向,四指弯曲⽅向为磁场⽅向.如果是在环形电流或通电螺旋管仲,四指弯曲⽅向为电流⽅向,⼤拇指所指⽅向为磁场⽅向.另外附带⼀句,根据安培定则只能判断磁场⽅向,⼆不能判断N S极,因为,在通电螺旋管内部、条形磁铁内部,磁场⽅向是从S极指向N极.但⼀般题⽬上都会有背景,可以根据题⽬背景判断N极和S极安培定则公式电流元I1d L1对相距r12的另⼀电流元I2d L2的作⽤⼒d f12为:df12= I2d L2× [(µ0/ 4π)(I1d L1×r12/r123)]式中d L1、d L2的⽅向都是电流的⽅向;r21是从I2d L2指向I1d L1的径⽮。
电流元之间的安培⼒公式可分为两部分。
其⼀是电流元I2d L2在电流元I1d L1(即上述r21)处产⽣的磁场为d B= (µ0/ 4π)(I2d L2×r21/r213)这是毕奥-萨伐尔定律。
其⼆是电流元I1d L1在磁场d B中受到的作⽤⼒d f21为:d f=I d L×B后者即电流元在磁场中的安培⼒公式。
理论课授课教案一、 磁场1.磁场:磁体周围存在的一种特殊的物质叫磁场。
磁体间的相互作用力是通过磁场传送的。
磁体间的相互作用力称为磁场力,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
2.磁场的性质:磁场具有力的性质和能量性质。
3.磁场方向:在磁场中某点放一个可自由转动的小磁针,它N 极所指的方向即为该点的磁场方向。
二、磁感线1.磁感线在磁场中画一系列曲线,使曲线上每一点的切线方向都与该点的磁场方向相同,这些曲线称为磁感线。
如图5-1所示。
2.特点(1) 磁感线的切线方向表示磁场方向,其疏密程度表示磁场的强弱。
(2) 磁感线是闭合曲线,在磁体外部,磁感线由N 极出来,绕到S 极;在磁体内部,磁感线的方向由S 极指向N 极。
(3) 任意两条磁感线不相交。
说明:磁感线是为研究问题方便人为引入的假想曲线,实际上并不存在。
图5-2所示为条形磁铁的磁感线的形状。
3.匀强磁场在磁场中某一区域,若磁场的大小方向都相同,这部分磁场称为匀强磁场。
匀强磁场的磁感线是一系列疏密均匀、相互平行的直线。
三、电流的磁场1.电流的磁场直线电流所产生的磁场方向可用安培定则来判定,方法是:用右手握住导线,让拇指指向电流方向,四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
环形电流的磁场方向也可用安培定则来判定,方法是:让右手弯曲的四指和环形电流方向一致,伸直的拇指所指的方向就是导线环中心轴线上的磁感线方向。
螺线管通电后,磁场方向仍可用安培定则来判定:用右手握住螺线管,四指指向电流的方向,拇指所指的就是螺线管内部的磁感线方向。
2.电流的磁效应电流的周围存在磁场的现象称为电流的磁效应。
电流的磁效应揭示了磁现象的电本质。
第二节 磁场的主要物理量一、磁感应强度磁场中垂直于磁场方向的通电直导线,所受的磁场力F 与电流I 和导线长度l 的乘积Il 的比值叫做通电直导线所在处的磁感应强度B 。
即第二次课教 学 过 程 和 内 容时间分配IlF B磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量。
物理中安培定则与左手定则的区别
(1)二者适用对象不同
安培定则研究电流(直线电流、环形电流、通电螺线管)产生磁场时,电流与其产生的磁场二者方向的关系;左手定则研究通电导线(或运动电荷)在磁场中受力时,F、I、B三者方向的关系。
(2)二者电流与磁场的关系不同
安培定则中的“磁场”与“电流”密不可分,同时存在、同时消失,“磁场”是由电流的磁效应产生的;左手定则中的“磁场”与“电流”可以单独存在,“磁场”是外加的磁场,不是通电导线产生的。
(3)二者的因果关系不同
磁场安培定则中的“电流”是“因”,磁场为“果”,正是有了电流(直流电流环形电流、螺线管电流)才出现了由该电流产生的磁场;左手定则中的“磁场”和“电流”都是“因”,磁场对通电导线的作用力是“果”,有因才有果,而此时的两个“因”对产生安培力来说缺一不可。
(4)判断电流方向选取定则的原则
当已知磁感线的方向,要判断产生该磁场的电流方向时,选用安培定则;当已知导线所受安培力的方向时,用左手定则判断电流的方向。
怎样用安培定则判断磁场方向判断方法有哪些
安培定则可以用来判断磁场方向,那幺,怎幺判断呢?判断方法有哪些呢?下面小编整理了一些相关信息,供大家参考!
1 如何用安培定则判断磁场方向有电流方向时用(右手)安培定则判断,
直电流时拇指为电流方向,四指为环形磁场方向,环形电流和通电螺线管时四指为电流方向,拇指为通电螺线管内部磁场方向,即电磁铁N 极(磁铁内部磁场由S 指向N,外部由N 指向S)。
没有电流方向时根据电源正负先判断电流方向,电流从电源正出负进。
如果连电源正负都没有告诉你,那这个题就不要做了,但是和电磁感应题结合在一起时除外,相当于外接电源,至于电源正负极就要你自己用右手定则判断了。
1 什幺是磁场方向磁场方向:规定小磁针的北极在磁场中某点所受磁场力
的方向为该电磁场的方向。
从北极出发到南极的方向,在磁体内部是由南极到北极,在外可表现为磁感线的切线方向或放入磁场的小磁针在静止时北极所指的方向!
磁场的南北极与地理的南北极正好相反,且一端的两种极之间存在一个偏角,称为磁偏角!磁偏角不断地发生缓慢变化!掌握磁偏角的变化对于应用指南针指向具有重要意义!
1 判断磁场方向的方法电流产生的磁场:用右手螺旋定则判断
安培定则,也叫右手螺旋定则,是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则。
通电直导线中的安培定则:用右手握住通电直导线,让大拇指指向电流的方向,那幺四指的指向就是磁感线的环绕方向;通电螺线管中。
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环形电流产生的磁场
环形电流
安培认为构成磁体的分子内部存在一种环形电流——分子电流。
由于分子电流的存在,每个磁分子成为小磁体,两侧相当于两个磁极。
通常情况下磁体分子的分子电流取向是杂乱无章的,它们产生的磁场互相抵消,对外不显磁性。
当外界磁场作用后,分子电流的取向大致相同,两端显示较强的磁体作用,形成磁极,就被磁化了。
当磁体受到高温或猛烈撞击时会失去磁性,是因为激烈的热运动或震动使分子电流的取向又变的的杂乱无章了。
怎样判断环形电流的磁场
可用右手定则判断:让右手四指弯曲的方向和环形电流方向一样,大拇指的方向为磁场方向。
说明:有关环形电流及其磁场方向的横截面,通常用叉号表示矢量方向垂直于纸面向里,点号表示垂直于纸面向外,这个很形象,因为古代的射箭,箭羽横截面就是叉,箭头当然是点。
环形电流在磁场中的有效长度是指什么
等效电流指的是在求解安培力时等效出来的长度,比如说半圆形的电流相当于求半圆形直径长度的安培力,完整的环形电流所受安培力为零,没有等效长度了
因为环形电流产生的磁场根据右手定则可以判断一边为N极一边为S极,所以稳定的环形电流产生的磁场就相当于小磁针产生的磁场,也就相当于小磁针的功效。