一、电场是怎样产生磁场,磁场又是怎样产生电场的?
法拉第实验发现了切割磁感线可以产生电流,电动机内导体切割磁感线产生感应电动势,变压器是电磁——磁电感应 电磁波是电磁场的一种运动形态。 在高频电磁振荡的情况下,部分能量以辐射方式从空间传播出去所形成的电波与磁波的总称叫做“电磁波”
二、电流如何产生磁场方向
本文将讨论电流是如何产生磁场方向的。理解电流和磁场的相互作用对于物理学和工程学领域具有重要意义。
什么是电流和磁场
电流是指电荷在电路中流动的现象。当电荷在导体中运动时,就会形成电流。电流可以通过电子流动来实现,这就是我们常说的直流电。另外,电荷可以来自于离子流动,这就形成了交流电。
磁场是指物体周围存在的力场,它可以通过磁力线来表示。磁场可以由永久磁体、电流以及变化的磁场产生。在本文中,我们主要讨论电流激发的磁场。
安培定律
安培定律是描述电流和磁场之间关系的重要定律。根据安培定律,电流在导线周围产生的磁场方向是由右手螺旋定则决定的。具体来说,可以按照以下步骤来确定磁场方向:
- 将右手握住导线,大拇指指向电流的流动方向。
- 四指围绕导线形成一个螺旋状,这个螺旋的方向就是磁场的方向。
根据这个规则,当电流从上往下流过导线时,磁场的方向是顺时针的。当电流从下往上流过导线时,磁场的方向是逆时针的。
磁场对电流的影响
除了电流激发磁场外,磁场也会对电流产生影响。当导体放置在磁场中时,磁场会对电流施加力,这就是所谓的洛伦兹力。根据洛伦兹力定律,当电流流过导体时,导体会受到力的作用,这个力与导体的长度、电流强度以及磁场的强度有关。
这种磁场对电流的影响被广泛应用于各种设备和技术中,例如电动机、发电机以及变压器等。利用电流和磁场之间的相互作用,我们可以实现能量转换和控制,这对现代工业和生活起到了重要作用。
总结
电流通过产生磁场方向,展示了电磁学中的基本原理。安培定律提供了电流和磁场之间关系的重要理论基础。除了电流激发磁场外,磁场也对电流产生影响,这一相互作用在电力和磁性设备中发挥着重要作用。
感谢您阅读本文,希望通过本文能够增加您对电流如何产生磁场方向的理解,以及电流和磁场相互作用的重要性。
三、电场产生磁场的原理?
电磁场是有内在联系、相互依存的电场和磁场的统一体的总称。随时间变化的电场产生磁场,随时间变化的磁场产生电场,两者互为因果,形成电磁场。
电磁场可由变速运动的带电粒子引起,也可由强弱变化的电流引起,不论原因如何,电磁场总是以光 速向四周传播,形成电磁波。
四、为什么恒定电流能产生磁场而恒定电场不产生磁场。恒定电流的电场是怎样的?
麦克斯韦说均匀变化的电场产生恒定的磁场,可不是均匀变化的电流产生恒定的磁场。直流电不是不是均匀变化的电流,却是均匀变化的电场。 因为稳定的电流可以看作是均匀移动的电子,那么电场自然就是均匀变化的,所以电流能产生磁场而恒定电场不产生磁场,恒定电流的电场是均匀的。 由于恒定电场的作用,导体中的自由电荷定向运动的速率增加;而运动过程中会与导体内部不动的粒子碰撞从而减速,因此自由电荷的平均速率不随时间变化。
五、磁场和电场是怎么产生的呢?
答案:现场是带电体周围存在的一种特殊物质电场对放入其中的电荷有 力的作用,这是电场的最基本特性。
而磁场是磁极或电流周围存在的一种特殊物质,它对放入其中的磁极或电流会有作用力,这是磁场的最基本特性。从本质上来说,磁场是运动电荷产生的,这叫磁现象的电本质。
六、电场为什么会产生磁场?
请各位答主直接从逻辑上解释为何电流能产生磁场,不要说用麦克斯韦方程组能解释。
因为麦克斯韦方程组只是说明了电磁场互相转化的定量关系,但是他并没有解释为什么会产生。
还有人回答,使用相对论说,电磁场是一体的两面。这跟没解释也差不多。
你要解释的话你要解释相对论是如何推出电磁场是一体的两面。
我们希望的是你最好能直接从最基本的逻辑上解释电流为何能产生磁场。
举个例子为什么切割磁力线会产生电场,从微观解释,因为导线切割磁力线,导线上是有自由电子的,切割的过程中相当于自由电子,在磁场中做运动,做运动的话就要受力,那么自由电子就会从电线上一端流向另一端,于是形成了电流,于是一端的电势就比另一端高,形成了感应电动势,有了感应电动势,在闭合回路中就产生了电流。
说白了,电流是导体中的自由电子,在磁场中做运动,受力运动而产生。那么请你也按照这种逻辑在微观的层面上解释为何电流能产生磁场。
七、不是变化的磁场产生电场吗?线圈切割匀强磁场不就意味着产生电场了吗?但匀强磁场并没有变?
1.动生电动势的模型以及利用该模型得到的结论
按照磁通量变化的原因的不同,可以把电磁感应分为两种情况来讨论,分别是感生电动势以及动生电动势。
感生电动势的情况中,磁场本身是发生变化的,所以与本题无关,主要考虑动生电动势。
一般来说动生电动势可以看作是由作用在导体中载流子上的洛伦兹力所引起的,用在匀强磁场中移动的金属棒为例(磁感应矢量 与棒所指方向垂直):当金属棒在沿与棒所指方向垂直的方向(异于磁场方向的另一垂直方向)以速度 移动时,棒中的电子随着棒在磁场中移动,受到洛伦兹力大小为:
所谓电动势,是指电源内部单位正电荷从负极移动到正极时该电源中做能量来源的非静电力所做功的大小。在一个金属棒的例子里,起作用的力是洛伦兹力(关于它做不做功的问题之后讨论)。
于是在单位正电荷上的洛伦兹力为:
它做的功也就是电动势的大小可以从负极到正极积出为:
由于到处都是垂直的量,可以把这个积分中的叉乘直接写成乘法,积分结果为:
2.磁场究竟变化了吗?
可以看到用上面的过程得到的电动势与计算磁通量变化的算法实际上是相同的(在矩形线框只动一边的情况下)。当然,对一般情况还是只能老实积分。但是这样相似的结果,难道不是在暗示什么吗?
整个过程中是否出现了所谓变化的磁场产生电场的过程呢?也就是说,运动的带电粒子眼中,它到底受到的是什么力呢?实际上这是一个相对论问题,关于动生和感生电动势的区分是同一物理过程在不同参考系中得到的不同描述。一个扩大的线圈,当它的磁通量变大时,实际上和一个等大的线圈靠近所谓匀强磁场(实际上由于磁场必是有旋的,在一定的尺度范围内它必然是有变化的而非匀强磁场)的源的情形是等效的。所谓切割磁感线,只是一个关于方向的形象化说法。
如果发现某些初等电磁学规律冲突,一般都需要检验它的洛伦兹协变性。比如前面的洛伦兹力就少一个电场力的项,在实际情况下应该用 。
3.用有洛伦兹变换的电磁场理论讨论电动势
关于洛伦兹变换的导出不是这个问题的重点,直接抄书,对互相在 方向上做匀速直线运动的两个惯性系 和 有:
速度也用分量形式:
于是在 中有:
速度变换公式就是:
电磁场的变换(可以用之前完整形式的洛伦兹力公式得到,把它写成分量形式,把速度代换就可以对比得到两系中场量的分量的变换关系):
把原坐标系中认为是不存在的项都令为零有:
可以看到,即使认为有一个稳恒的匀强磁场,在与运动的带电粒子共速的另一参考系中看来仍然会出现电场项,在这一坐标系中电磁场仍然不变化。电场不是被磁场产生出来,而是一直存在着的,所有以速度 沿 轴运动的带电粒子都会在这里发现自己受着电场力的作用。
至于电动势大小,仍然可以由完整形式的洛伦兹力在需要的方向上积分出来。
4.遗留问题:洛伦兹力做功吗?
在第一部分的讨论中,很强硬的对洛伦兹力做了金属棒所指方向的积分并说这是电动势的大小,好像完全忘记了那个磁场项的洛伦兹力方向与粒子运动方向始终垂直,不可能做出功来。实际上,即使不考虑电场项,那里的洛伦兹力也只是一部分,因为带电粒子在导体中不仅有导体的运动速度,还有自身相对于导体的速度,也就是说洛伦兹力应该是:
这个总的洛伦兹力不做功,但是两部分分别做相互抵消的正负功。也就是说洛伦兹力的作用并不是提供能量,而是把维持导体运动的力克服第二部分 做的功通过第一部分 的做功转化为导体中的电场能。
八、电流怎么产生磁场?
这是麦克斯韦的电磁场理论.变化的磁场电场只是这个统一的电磁场的具体体现,形成一个不可分离的统一电场.电产生磁是因为运动的电荷要在空间产生磁场,用场的观点来分析,这个磁场是由变化的电场产生的.其实磁生电也可以用这个理论来解释.一般的电流都是由于电场力移动载流子(导体或者半导体中可移动的电荷)形成的,在载流子移动的时候,会改变电场,变化的电场产生磁场这是电流的磁效应.电流能产生磁场是一个事实,这是电与磁密不可分的表现.电与磁是同一物理对象的两个不同侧面,它们本来是合起来作为同一种东西的.在一个参考系中看只有电场,在另一个参考系中就有可能既有电场又有磁场.关于电与磁的性质,maxwell的方程组已经进行了高度概括.是能的同化作用
九、电场是电流产生的?还是电流是电场产生的?
我来帮你简单解释一下。
电流是电荷的定向移动。电场分为静电场、恒定电场和交变电磁场。静电场:物体带上了静止不动的电荷,这些电荷对物体周围空间会有一些影响,就是静电场。恒定电场:导体两端有电源(提供电荷),在导体内部就会有一个恒定电场产生,里边的电荷发生定向移动,就是恒稳电流。交变电磁场:电场强度随着时间在变化,于是产生磁场,然后磁场再产生另外的电场,一步一步向外传递,这就是电磁波。回到你问的实际问题中: 你看电视,电视内部的电流,对应的电场是恒定电场,这个电场仅仅作用在你的电视内部器件和导线里,不会对电视周围的物体产生作用。但是与此同时,电视工作的时候产生的一些电荷,可能附着在某些器件上,比如屏幕、外壳等,这些电荷就会产生静电场,这一类电场就会对外界有一些影响,比如你在关电视后的瞬间用手臂去触碰电视机屏幕,会感觉有麻酥酥的静电。另外,产生的电磁波,就是我们平时所说的“电磁辐射”。十、产生恒定磁场的源?
可以是静电荷;也可以是均匀变化的磁场.
恒定磁场
当产生磁场的电流恒定时,它所产生的磁场也不随时间变化,这种磁场称为恒定
恒定电流产生的磁称为恒定磁场,或称为静磁场。用来描述磁场的基本物理量是磁感应强度矢量。研究恒定磁场必须确定其磁感应强度矢量、散度、旋度。