我们都知道什么是永磁体。 磁铁是被其他磁铁和某些金属吸引的金属体。 位于磁体周围并与周围物体相互作用(吸引或排斥其中一些物体)的东西称为磁场。
任何磁场的来源都是移动的带电粒子。 带电粒子的定向运动称为电流。 即,任何磁场都仅由电流引起。
带正电的粒子的运动方向被视为电流方向。 如果负电荷移动,则认为电流的方向与此类电荷的移动相反。 想象一下流过环形管道的水。 但是我们将假定在这种情况下一定的“电流”朝相反的方向移动。 电流由字母I表示。
在金属中,电流是通过电子的运动产生的-带负电的粒子。 在下图中,电子沿着导体从右向左移动。 但是据信电流是从左向右引导的。
发生这种情况的原因是,当他们开始研究电现象时,并不知道哪个载波最常载流。
如果我们从左侧看该导体,以使电流“来自我们”,则该电流的磁场将沿顺时针方向围绕它。
如果将指南针放在该导体旁边,则其箭头将垂直于导体旋转,平行于“磁场线”-平行于图中的黑色环形箭头。
如果我们拿一个带正电荷的球(缺少电子)朝前扔,那么在这个球周围会出现完全相同的环形磁场,顺时针旋转。
毕竟,这里也是电荷的定向运动。 电荷的定向运动是电流。 如果有电流,则周围应有磁场。
移动的电荷(或许多电荷-在导体中为电流的情况下)会在磁场周围形成“隧道”。 该“隧道”的壁是移动装药附近的“密集器”。 离电荷移动越远,由其产生的磁场的张力(“强度”)越弱。 罗盘针对此场的反应越弱。
磁场强度在其源周围的分布方式与电场在带电体周围的分布方式相同-它与距场源的距离的平方成反比。
如果一个带正电荷的球绕一个圆运动,则将其运动时围绕它形成的磁场的环相加,我们得到的磁场垂直于电荷运动的平面:
电荷周围的磁性“隧道”被折叠成一个环,形状像一个圆环(甜甜圈)。
如果将电流导体卷成环形,则可获得相同的效果。 卷成多匝线圈的电流导体称为电磁体。 线圈周围是带电粒子在其中运动的磁场-电子。
并且,如果您将带电球绕其轴旋转,那么它将具有像地球一样沿旋转轴定向的磁场。 在这种情况下,引起磁场出现的电流是电荷围绕球轴的圆周运动-圆周电流。
实际上,这里发生的事情与球在环形轨道上移动时发生的情况相同。 仅将此轨道的半径减小到球本身的半径。
所有上述情况对于带负电荷的球都是正确的,但其磁场将指向相反的方向。
在Rowland和Eichenwald的实验中发现了这种效果。 这些先生们在旋转的带电磁盘附近记录了磁场:在这些磁盘旁边,指南针开始偏转。 图中显示了磁场方向,具体取决于磁盘的电荷符号及其旋转方向:
旋转未充电的光盘时,未检测到磁场。 静止的带电磁盘附近没有磁场。
运动电荷的磁场模型
为了记住正电荷移动的磁场方向,我们将在其位置进行自我介绍。 抬起右手,然后将其指向右侧,然后将其降低,然后指向左侧,然后将手返回其原始位置-向上。 然后重复此动作。 我们的手按顺时针方向描述了圆圈。 现在开始向前移动,同时继续用手旋转。 我们身体的运动类似于正电荷的运动,而手沿顺时针方向的旋转类似于电荷的磁场。
现在想象一下,我们周围有一个薄而结实的弹性纤维网,类似于我们绘制的一连串空间,从而创建了电场模型。
当我们在三维“网”中移动时,由于手的旋转,它会变形,顺时针移动,从而形成一种螺旋状,就好像将自身缠绕成围绕电荷的线圈一样。
在我们的背后,“网络”恢复了其正确的结构。 可以将这样的事情想象为正电荷的磁场直接移动。
现在,尽量不要笔直向前,而是以一个圆圈为单位,例如,边走边向左转,同时顺时针旋转手。 想象一下,您正在经历类似于果冻的过程。 由于手的旋转,在您沿其移动的圆圈内,“果冻”将向上移动,在圆圈中心上方形成一个驼峰。 由于果冻的一部分已经向上移动,因此在圆心下方形成了一个空腔。 因此,您可以想象在电荷沿环的运动或其旋转过程中北极(上方的驼峰)和南极(下方的空心)的形成。
如果走路时向右走,则会从下方形成“驼峰”(北极)。
类似地,我们可以对移动的负电荷的磁场形成一个概念。 只能用手逆时针旋转。 因此,磁场将朝相反的方向。 每次,请注意您的手向哪一侧推“果冻”。
这样的模型清楚地说明了为什么一个磁体的北极被另一磁体的南极吸引:其中一个磁体的“驼峰”被吸引到第二个磁体的“腔”中。
而且该模型还显示了为什么无论我们如何切割磁体,都没有单独的磁体的南北极-磁场是围绕移动电荷轨迹的涡旋(闭合)“空间变形”。
旋转
发现电子具有磁场,例如,如果它是绕其轴旋转的球,则应具有该磁场。 该磁场称为自旋(从英语到自旋-到自旋)。
另外,电子还具有轨道磁矩。 毕竟,电子不仅会“旋转”,而且会在围绕原子核的轨道中运动。 带电体的运动会产生磁场。 由于电子带负电荷,因此由其在轨道中运动引起的磁场将如下所示:
如果由电子在其轨道上的运动引起的磁场方向与电子自身(自旋)的磁场方向一致,则将这些场相加并放大。 如果这些磁场指向不同的方向,则会将它们相减并彼此削弱。
另外,原子的其他电子的磁场可以彼此相加或相减。 这解释了某些物质是否存在磁性(对外部磁场的反应或自身磁场的存在)。
本文摘自一本有关化学基础的书。 这本书本身在这里:
sites.google.com/site/kontrudar13/himiaUPD:该材料主要供中学生使用。 也许哈伯不是这样的地方,但是这个地方在哪里呢? 不是他