2-2電流的磁效應(電生磁)
引言
富蘭克林當時已經發現，經由萊頓瓶放電後，縫衣針會磁化，但當時沒有穩定電流可以研究。直到伏打電池發明後才開始…
1820，丹麥學者厄斯特
通有電流的導線，使磁針偏轉；電流方向相反，磁針方向也會相反
定義
當電流通過導線時，會在其周圍產生磁場
有磁場代表有磁力(向量-大小及方向)
任何物質(即使是非磁物質，例銅導線)只要有電流通過，就會產生磁場
電流產生的磁場，其大小和方向為何？(國中只談"方向")-->安培的研究
法科學家安培仔細研究電流磁效應後，提出安培定律(談磁效應的大小)及安培右手定則(談磁效應的方向)
其在講演示範實驗時，無意間把靈敏的指南針放在通直流電的導線下方…p58
長直載流導線所生的磁場，和電流大小成正比，且與該點到導線的距離成反比
方便思考：導線電流產生的能量，分布在旁邊繞一圈的線上，半徑愈大-->周長愈長-->分到的能量就會愈小-->和距離成反比
手勢
大姆指代表電流方向
四個指頭
代表磁場方向(磁力線的切線方向；N極指示的方向)
依據手勢可知
注意
弄清方向，依方位比劃
電流是正電流動的方向
弄清楚磁針在導線的上方or下方
磁針指向何處
載流導線附近的磁針，實際受到地球磁場和電流磁場的作用，故磁針指向兩個的合力方向。
如果地磁方向和電流磁場方向相反，磁針如何偏轉？
不偏轉or偏轉180度，視哪個力量大。
想一想
1、指南針為什麼可以指引我們方向？
2、如果把指南針放在電線附近，也能精確地指引方向嗎？
推論：而使磁針偏轉，一定是有磁場的存在，所以通有電流的導線能產生磁場---電流磁效應。意謂著：電與磁間有某種關係存在。(後來的科學家發現，磁也可以產生電)
仿厄斯特實驗
載流長直導線周圍的磁場
1、在一長直導線的四周擺放幾個小磁針-->N極受地磁吸引，指向磁北極
2、通電後，磁針開始偏轉，且偏轉好像順著同一個方向
對磁場的發現(1)：以導線為中心的同心圓
對磁場的發現(2)：離軸愈近，磁力線愈密集，磁場愈強
功能：判斷載流直導線的磁場
載有電流的長(很長，排除邊界效應)直導線，右手握住長直導線
每一段有電流的導線都會產生磁場(封閉的同心圓)
磁針指示的磁場(B)方向與電流(I)方向垂直
磁場方向沿著以長直導線為中心的虛擬圓周
增強磁場的方法
1、加大電流
2、把導線圍起來，形成線圈
作法
如果纏繞很多圈，就像是許多薄型磁鐵串在一起，因為可以增強磁場
at all
1、單匝螺線管：類似單一薄磁鐵
2、多匝螺線管：類似長條磁鐵，以中央磁場最強
螺線管右手定則
因為把長直導線換成螺線管，因此手勢需修正
手勢
(1)右手四指=電流方向，握住螺線管
(2)大姆指指向磁場方向，大姆指指向=N極
影響螺線管的磁場強度
(1)電流大小
(2)單位長度的線圈數
(3)線圈中是否放置軟鐵心
軟鐵芯受到磁化後，可增強磁場
電磁鐵的簡單製作
每一小段導線產生一個磁場，而所有小段導線形成的線圈，其內的磁場方向都是同向，很像一個很薄的圓盤型薄型磁鐵(所有同心圓被集中後，又方向又一致，因此磁場增強)
19世紀前，毛皮(+)摩擦橡膠棒(?-)產生靜電，也知道鐵砂放磁鐵週圍會產生磁力線。那電與磁之間，沒有人認為是有關係的。
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