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《基礎物理(一)全 課本電子教案_第5章 電與磁的統一_5-1》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
5-1電流的磁效應
1請問在電磁學中，丹麥科學家厄斯特（HansOersted，1777～1851）的貢獻是什麼？5-1電流的磁效應按圖簡介厄斯特
2發現《電流磁效應》對於後來的電磁學（electromagnetism）發展有很重大的影響請問什麼是電流磁效應？5-1電流的磁效應
3歷史上電流磁效應的另一發現→5-1電流的磁效應一條通有電流的直導線，可使附近的磁針產生偏轉，表示載流導線的周圍會產生磁場，此現象就稱為『電流磁效應』。
4一、長直載流導線產生之磁場5-1電流的磁效應
5從左圖的裝置，可見有一上、下鉛直的直導線穿過一水平鋁板的中央，且在導線周圍（東、西、南、北向）擺放四個羅盤，根據電流磁效應，請預測四個羅盤的偏轉情形？觀察載流直導線的磁效應裝置北東×？？？？通電電流向下5-1電流的磁效應
6×現場演示或觀察影片北東如果，將導線周圍的羅盤改換成撒上鐵粉，請預測所產生的磁力線圖將為何？5-1電流的磁效應
7在長直載流導線周圍撒上鐵粉後，可見鐵粉以導線為中心形成大大小小之同心圓的磁力線。靠近導線的同心圓比較清晰，愈遠離導線愈模糊，表示愈靠近導線電流所產生的磁力愈大。請問這些同心圓的磁力線有什麼特性嗎？5-1電流的磁效應
8在實驗時，若增大通電的電流強度，會使鐵粉排列而成的圖形更加的清晰，請問這樣的現象說明了什麼？在長直導線中通過的電流愈大，則在長直導線的周圍所產生的磁場越強。5-1電流的磁效應
9二、安培右手定則5-1電流的磁效應
10ABCD×ABCD通電前通電後試比較通電前、後四個小磁針的偏向，進而判斷長直載流導線在A、B、C、D等四點所產生的磁場方向為何？5-1電流的磁效應
11×ABCD×ABCD長直載流導線在A、B、C、D等四點所產生的磁場方向如上圖所示。試根據A、B、C、D四點的磁場方向，判斷長直載流導線所產生磁力線的方向將為何？5-1電流的磁效應
12×ABCD試根據以上的結果，判斷右圖中所產生磁力線的方向必為何？電流向下5-1電流的磁效應
135-1電流的磁效應動畫－載流導線所受磁力
14以右手握住導線，大拇指伸直指向電流方向，則四指彎曲環繞的方向即為導線周圍磁力線的方向。這一判斷電流與磁力線方向間關係的方法，稱為安培右手定則。判斷磁力線方向的方法5-1電流的磁效應
15磁力線方向與磁場方向×˙5-1電流的磁效應
16˙×磁力線方向－由安培右手定則決定磁場方向－是磁力線的切線方向電流垂直流出紙面時，磁力線方向為逆時針方向。電流垂直流入紙面時，磁力線方向為順時針方向。5-1電流的磁效應
175-1電流的磁效應動畫－ 電流與磁場方向間的關係
18總結：長直載流導線在其周圍某一點所產生之磁場為何？該點與導線的垂直距離愈大所產生之磁場強度愈小。長直導線中通過的電流愈大所產生之磁場強度愈大。所產的磁場方向必與電流方向垂直，可由安培右手定則決定。5-1電流的磁效應
195-1電流的磁效應動畫－平行導線間的作用力
20南北方向放置的長直導線上方置一磁針，未通電前磁針N極指向北方，如圖(a)所示。(1)通電後若磁針N極向東偏轉，如 圖(b)所示，求電 流方向？(2)承(1)，通電後若 電流增大，偏轉 方向如何改變？5-1例題････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････解5-1電流的磁效應
21三、載流環形線圈與螺線管產生之磁場5-1電流的磁效應
22什麼是環形線圈與螺線管？環形線圈螺線管5-1電流的磁效應
23若在長直導線中，通以方向向右的電流，則整條直導線周圍的磁力線圖形將會為何？若將以上的長直導線彎曲成環形線圈，則整個線圈周圍的磁力線圖形將會為何？5-1電流的磁效應
24載流環形線圈產生之磁場載流環形線圈周圍的磁力線，如圖所示。5-1電流的磁效應
255-1電流的磁效應動畫－ 載流環形線圈周圍磁場的分布
26載流環形線圈產生的磁場環形線圈中的電流方向與線圈中心的磁場方向二者之間的關係可用右手定則決定：四指環繞著電流方向，拇指平伸的指向為環形線圈中心的磁場方向。環形線圈的中間區域，較外面區域的磁場強。垂直紙面向外5-1電流的磁效應
27如果說：螺線管與環形線圈之間有關係存在，請問它們的關係為何？排列多個載流環形線圈可以組成螺線管5-1電流的磁效應
28從磁力線的實驗結果，可見螺線管的磁力線分佈情形為何？管外的磁力線為不均勻的曲線圖片來源：http://tsgphysics.mit.edu/pics/G%20Magnetic%20Fields/G16%208%20Turn%20Solenoid.jpg管內的磁力線排列平行均勻5-1電流的磁效應
29螺線管通電後所產生之磁場為何？螺線管內磁場強度大小均勻，方向與螺線管平行；螺線管的兩端與條形磁鐵的兩端相類似；螺線管外部側面，由於磁場互相抵消而趨近於零。5-1電流的磁效應
30螺線管內所產生之磁場方向用右手握住螺管線圈，則四指環繞方向為電流方向，大拇指伸直的指向為螺管線圈內所產生的磁場方向，又大拇指所指螺線管的一端相當於N極。電流方向電流方向磁場方向磁場方向5-1電流的磁效應
315-1電流的磁效應動畫－ 載流螺線管磁場的分布
32四、電流磁效應的應用5-1電流的磁效應
33電流磁效應的應用當螺線管繞在軟鐵心上，通電後產生強磁場，稱為電磁鐵。資源回收場中，電磁鐵很容易就將鐵磁性物質分離。5-1電流的磁效應
34電流磁效應的應用電磁鐵可藉由電流來改變磁場的大小與方向。電磁鐵有很多日常生活中的應用，如：起重機、電話聽筒、喇叭或是擴音器。5-1電流的磁效應
355-1電流的磁效應動畫－電鈴
36請標示出下面兩組圖中螺線管兩端的N極與S極，並判斷兩者是互相吸引或排斥？5-2例題････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････解5-1電流的磁效應
375-1電流的磁效應影片－靜電感應起電機
38TheEnd5-1電流的磁效應
39厄斯特是一位丹麥藥劑師的兒子，厄斯特原來學藥學，13歲時跟著父親當學徒，學徒期間對自然科學發生興趣，並決定以此為業。5-1電流的磁效應1794年入哥本哈根大學，次年通過哲學考試。1797年又通過藥物學考試，1799年以一篇有關於形而上學的論述論文拿到哲學博士學位，但是他並沒有就此當一位哲學家，沒多久就把興趣轉至實驗物理方面的研究。
40厄斯特作過電化學、水的可壓縮性與運用電流爆破採礦等方面的研究，他是第一個提煉出金屬鋁的人。5-1電流的磁效應自從厄斯特聽到伏打電池後，則轉移到電磁學的研究，1806年應聘為哥本哈根大學的物理學教授，1820年發表他的重大發現《電流磁效應》。
41(1)磁針N極向東偏轉，表示受到向東之磁場用，此向東之磁場由電流產生。如右圖，依安培右手定則，四指環繞導線，可得到電流方向是由南向北。･･････････････････････････････････････････････････････････････解･･･････････････････････････････････････････････････････････5-1電流的磁效應
42(2)電流增大，向東之磁場隨之增大，故N極向東偏轉的角度增大。･･････････････････････････････････････････････････････････････解･･･････････････････････････････････････････････････････････5-1電流的磁效應
43(1)如下圖所示，兩者互相吸引。･･････････････････････････････････････････････････････････････解･･･････････････････････････････････････････････････････････5-1電流的磁效應
44(2)如下圖所示，兩者互相排斥。･･････････････････････････････････････････････････････････････解･･･････････････････････････････････････････････････････････5-1電流的磁效應
