电生磁的物理知识点主要包括:
1. 电流的周围存在磁场,这是电流的磁效应,这一现象是丹麦的物理学家奥斯特在1820年发现的。
2. 通电导线的周围存在磁场,磁场的方向与电流的方向有关。
3. 通电螺线管的磁场和条形磁铁一样,其周围等效磁场的分布图,可以类似看成是许多小磁针组成的。
4. 在通电螺线管中加入电流,通电螺线管的极性跟电流的方向有关,类似于条形磁铁两极的判断方法。
5. 电磁铁磁性的有无可以通过电流的通断来控制(通电产生磁性,断电后磁性消失),电磁铁磁场的分布还与线圈的匝数、电流大小等因素有关。
6. 电磁继电器在电路中可以起到开关作用,可以实现用小电流控制大电流、低电压控制高电压、强电流。
7. 电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动,这一原理可以用来发电,也可以实现电动机的持续工作。
8. 发电机的原理是电磁感应现象,即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。
以上就是电生磁的一些主要知识点,希望对你有所帮助。
题目:一个通电的直导线放在水平桌面上,距离桌面高度为h,桌面上有一块磁铁,其中心位于导线的正下方。当导线中通以垂直于桌面的电流I时,问磁铁对桌面的压力N是多少?
知识点应用:
电生磁:当电流通过一根导线时,会在其周围产生磁场。这个磁场会影响其他物体,如磁铁。
受力分析:首先,我们需要分析磁铁受到哪些力的作用。由于磁场的作用,磁铁会受到一个吸引力F,方向垂直于桌面指向导线。同时,磁铁还受到重力的作用,方向竖直向下。
牛顿第二定律:根据牛顿第二定律,如果一个物体受到合外力,那么它会产生加速度。在这个问题中,磁铁受到的力包括吸引力F和重力G,因此可以得出加速度的表达式。
压力N = 质量m × 加速度a:将加速度的表达式代入牛顿第二定律的公式中,可以得到压力N的表达式。
解题步骤:
1. 画出受力分析图。
2. 根据电生磁的原理,写出磁场和力的表达式。
3. 根据牛顿第二定律,写出加速度和压力的表达式。
4. 将表达式代入已知条件中,解出压力N。
答案:
根据电生磁的原理,磁场B与电流I成正比,即B = kI,其中k为比例系数。由于磁场的作用,磁铁受到吸引力F,其大小为F = Br^2L^2,其中r为磁铁与导线的距离,L为导线长度。
根据受力分析,磁铁受到重力G和吸引力F的作用,因此加速度a = (F - G) / m。其中m为磁铁质量。
将加速度表达式代入牛顿第二定律公式中,得到压力N = (F - G) / m = kIr^2h^2 / m - mg。其中mg为重力。
最后,将已知条件代入表达式中,即可求出磁铁对桌面的压力N。
总结:电生磁是物理学中的基本原理之一,它描述了电流通过导线时会在周围产生磁场的现象。在受力分析中,这个磁场会影响其他物体,如磁铁。通过运用牛顿第二定律和压力与质量的关系,我们可以求解出磁铁对桌面的压力。