首先,磁力線只是一種假象的線,只是為了更好的描述磁場(chǎng)分布的曲線。
而磁是和生活密不可分的,比如在冬天,很多人都認(rèn)為火鍋是最好的搭檔,那么電磁爐一定要選好,不然容易出現(xiàn)安全事故,其實(shí)電磁爐就是靠磁場(chǎng)感應(yīng)的去加熱的。
那么磁是什么呢?
地球就是一個(gè)很大的磁場(chǎng),我們都是在地球的這個(gè)磁場(chǎng)下生活運(yùn)動(dòng),沒(méi)有磁的話,我們就不能看電視,打電話等等。磁和磁場(chǎng)離不開,在電磁學(xué)中,磁指當(dāng)兩個(gè)磁鐵或磁石相互吸引或排斥,或載流導(dǎo)線在其周圍產(chǎn)生磁場(chǎng),導(dǎo)致磁針偏轉(zhuǎn)指向,或當(dāng)閉合電路在不均勻磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),閉合電路中會(huì)有電流等現(xiàn)象。
現(xiàn)在我們?cè)賮?lái)說(shuō)磁力線。
磁力線又稱為磁感線,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是假想的線,用來(lái)形象的描述磁場(chǎng)的一些曲線,就是描述磁場(chǎng)大小和磁力方向的假想線條,在這條假想線上一點(diǎn)的切線,也就是磁場(chǎng)向量在該點(diǎn)的方向。
宇宙中充滿了磁場(chǎng),有磁場(chǎng)就可以用磁力線來(lái)描繪磁場(chǎng),磁力線雖然不存在,但是通過(guò)描繪出假象的磁力線可以幫助我們更好的分析問(wèn)題。
磁力線在磁體外是由N極出來(lái)而源源不斷地在空間經(jīng)歷一定路線返回S極;在磁體內(nèi)部,繼續(xù)通向N極成為一條閉合曲線,所以也可以運(yùn)用磁力線來(lái)判斷方向。
如果沒(méi)有磁場(chǎng)那就沒(méi)有磁力線,磁場(chǎng)和磁力線是啦存上,磁場(chǎng)的本質(zhì)就是來(lái)源于電荷的運(yùn)動(dòng),磁場(chǎng)和電場(chǎng)相似的同性相斥,異性相吸。
磁場(chǎng):磁場(chǎng)的本質(zhì)是電荷的運(yùn)動(dòng)。
因此通常用電磁場(chǎng)來(lái)稱呼它比較合適,磁場(chǎng)存在于移動(dòng)的電荷周圍,靜止?fàn)顟B(tài)的電荷僅存在電場(chǎng),稱為靜電場(chǎng)。
圖示:靜止電荷間的關(guān)系,同性電荷相互排斥,異性電荷互相吸引。電場(chǎng)線就是模擬磁力線畫出來(lái)的。
事實(shí)證明,當(dāng)電荷開始運(yùn)動(dòng)時(shí),它就開始產(chǎn)生磁場(chǎng)。并且電荷沿著導(dǎo)體移動(dòng)的速度越快,該電荷周圍的磁場(chǎng)強(qiáng)度就越大。此外,磁場(chǎng)還具有方向性,方向相同的磁場(chǎng)可以相互疊加,方向相反的磁場(chǎng)會(huì)相互抵消。簡(jiǎn)單說(shuō)就是,電荷移動(dòng)得越快,同向運(yùn)動(dòng)的電荷數(shù)量越多,這些電荷周圍的電磁場(chǎng)就越強(qiáng),F(xiàn)在我們就可以理解,當(dāng)直流電流過(guò)的普通的銅線圈時(shí),銅線圈周圍就會(huì)出現(xiàn)磁場(chǎng),并且線圈的匝數(shù)越多,通過(guò)它的電流越大,其周圍的磁場(chǎng)強(qiáng)度就會(huì)越大。而更重要的是,這一過(guò)程還可以顛倒過(guò)來(lái),如果線圈中有運(yùn)動(dòng)的磁場(chǎng),那么它也可以轉(zhuǎn)換成電流!這大概是人類歷史上最重要的發(fā)現(xiàn),讓我們可以擺脫化學(xué)電池,而利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象,直接將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為非常有用的電能。
圖示:線圈和電流計(jì),當(dāng)一塊磁鐵穿過(guò)線圈時(shí),產(chǎn)生感應(yīng)電流,通過(guò)電磁轉(zhuǎn)換,部分機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/p>
那么永磁體又是怎么產(chǎn)生出磁場(chǎng)的呢?
永磁體的磁場(chǎng)同樣來(lái)自電荷的運(yùn)動(dòng),它們直接由構(gòu)成原子的電子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生并維持。
磁感線是閉合的曲線,彼此之間互不相交,分布于無(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn)(因?yàn)殡姶帕κ情L(zhǎng)程力,作用于無(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn)),越遠(yuǎn)越稀疏。我們梨定:磁力線總是N極出發(fā)、S極到達(dá),磁體內(nèi)部的磁力線則從S極到N極。如下圖所示:
真實(shí)的磁場(chǎng)分布是三維連續(xù)的,而我們描述的只是一個(gè)簡(jiǎn)單的離散的二維狀態(tài)下的磁力分布。