电流与磁场的交互作用解读ppt课件.ppt

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1、2‧4電流與磁場的交互作用當兩磁鐵的磁極互相靠近時，會產生吸引或排斥的現象。已知通有電流的導線，可以在其周圍產生磁場，如果將一通有電流的導線放在磁鐵建立的磁場中，會有什麼現象產生呢？經由以下的探索活動，將可了解兩者間的作用與關係。實驗步驟通電的時間不可過長，以足夠觀察與記錄為原則，避免電池內儲藏的電能會很快耗盡。若U形導線擺動效果不明顯，則可提高電池電壓，或使用較細的漆包線。電流方向與受力大小由銅線擺盪程度可知，當磁場方向與電流方向垂直時，所受磁力最大；當磁場方向與電流方向平行時，所受磁力為零。右手開掌定則圖示(受力方向判斷)大拇指指向→電流的方向，四指併攏伸直→磁場的方向

2、，掌心→導線受力的方向馬上練習將細導線做成彈簧狀，兩端懸掛一細鋁棒(如右圖)，置於U形磁鐵之間，然後通以由東向西之電流I，則鋁棒所受磁力方向為何？(A)向上(B)向下(C)向南(D)不受力。你判斷對了嗎?答案就是電流(大拇指)磁場(四指)受力方向(掌心朝下)帶電粒子皆受力帶正電的質子在空間中運動時，可產生與電流相同的效果；運動中的電子，亦可產生與電子流相同的效果。因此若有磁場作用於運動中的帶電粒子，則會使帶電粒子受力而使運動方向產生偏移。馬上練習參考右圖，一質子位於兩磁極間的磁場中，當此質子向哪一方向運動時，不會受到磁力的作用？(A)a(B)b(C)c(D)d。答案當電荷的運動

3、方向與磁場方向平行時，不會受到磁力作用。動腦時間南北極常見的極光，是大氣層外的帶電粒子與地球磁場相互作用而產生的。今若有一電子束由地面沿鉛直方向朝空中射出，則此電子束受地球磁場影響，會向何方偏折前進？南北極常見的極光，是大氣層外的帶電粒子與地球磁場相互作用而產生的。今若有一電子束由地面沿鉛直方向朝空中射出，則此電子束受地球磁場影響，會向何方偏折前進？電子帶負電，故電流方向向下（右手拇指指向下方），地球磁場方向由南向北（右手四指指向前方），則掌心受力方向）指向東方，故電子束會向東方偏折前進。如右圖所示，將一電子水平射入一磁鐵的兩磁極之間，射入的方向與磁場方向垂直，則電子射出後的方

4、向將(A)偏向下方(B)偏向上方(C)偏向S極的一邊(D)偏向N極的一邊。練習題練習題由北向南的磁場中，有垂直於磁場的東西方向導線，若導線由下向上運動，則所通入的電流方向是(A)由下向上(B)由上向下(C)由西向東(D)由東向西。CRT傳統電視機與電腦顯示器的映像管（CRT），即是利用電磁鐵產生不同強度與方向的磁場，使電子槍射出的高速電子束產生水平方向與垂直方向的偏移，因此電子束能不斷的掃描塗有螢光物質的螢幕上各點，而顯示出影像（如右圖）2‧5電磁感應螺旋形線圈兩端只連接檢流計時，檢流計的指針不會偏轉，表示沒有電流通過線圈。但當磁鐵靠近或遠離線圈時，檢流計的指針發生偏轉

5、，表示有電流通過線圈。英國科學家法拉第（MichaelFaraday，西元1791∼1867年）經過多年的研究，在西元1831年發現：原先沒有電流的封閉線圈，會因為線圈內的磁場發生變化而產生電流，這種因磁場發生變化而產生電流的現象稱為電磁感應，而產生的電流稱為感應電流。影響感應電流大小因素磁鐵進出線圈的速率越快，會使線圈內磁場變化速率越快，線圈內產生的感應電流越大。增加線圈的圈數，使線圈內感應電流加大。若磁鐵靜止不動，改由線圈靠近或遠離磁鐵，線圈內的磁場也會發生變化，線圈也一樣會有感應電流產生。利用電流與磁場之間的相互作用，法拉第製造了人類史上的第一部發電機。發電機是一種利用電磁感應

6、原理，將力學能轉換為電能的裝置，當以水力、蒸汽等動力使線圈在磁鐵間快速轉動時，線圈內的磁場就會隨時間不斷的變化，便有感應電流產生。換句話說~簡而言之發電機就是力學能轉換成電能(電磁感應：磁動生電)馬達就是電能轉換成力學能(電流磁效應：電動生磁)發電機構造右圖為發電機的簡單模型圖，其主要部分為：1.產生磁場的磁鐵；2.裝在兩磁極間，能自由轉動的多匝線圈。當轉動線圈時，感應電流經電刷導出後，可使與之連接的小燈泡發亮。馬達與發電機若將馬達連接電源處改接LED燈，然後利用外力使馬達中的線圈持續不斷地快速轉動，則馬達就會像發電機一樣，產生電流而使連接的LED燈發亮，換句話說，將馬達

7、反向操作就成為發電機。練習題一組漆包線圈兩端引線接點刮除絕緣漆後，連接檢流計，如右圖所示。下列有關檢流計中所顯示電流的情形，何者正確？練習題S極快速放進線圈時，檢流計偏轉如圖(一)。若將線圈中快速抽出時，則檢流計指針所指的位置可能會是下列哪一個圖？(A)(B)(C)(D)變壓器：利用電磁感應原理來提高或降低交流電壓。變壓器作用原理一中空方形軟鐵芯上，纏繞兩組不同圈數的線圈，當其中一組線圈輸入交流電時，電流的大小會隨時間