1. 电流感应磁场
磁场是存在磁力的地方,可以使用铁粉来验证磁场的存在。
把一块磁铁放在一块纸板下面,在纸板上撒一些细铁粉,铁粉会自动排列,形成一系列的曲线,如下图所示。两磁极附近和两磁极之间磁化后的铁粉形成的线条是规则的线条,是从磁铁的N极出发,经过空间到达磁铁的S极,再从S极回到磁铁内部的N极,形成一个闭合的回路。通常说的磁力线方向就是磁性体的N极指向的方向。
如下图所示,如果有电流通过一根金属导线留学之路,可以看见导线周围借助铁粉产生了磁场,并且通过导线的电流越大电磁感应定律,产生的磁场越强。
流过导体的电流方向和产生的磁场方向之间存在着明显的关系。下图是安培定律(右手定则),它说明了电流周围磁场的方向与电流方向之间的关系。
安培直流定律:用右手握住导线,伸出的大拇指指向与电流相同的方向。那么弯曲的四根手指指向的方向就是磁力线的方向,如上图左图所示。
安培圆电流定律:设右手弯曲的四根手指与圆电流方向一致,则伸直的拇指所指的方向即为圆电流中心轴上的磁力线(磁场)方向,如上右图所示。
2. 磁场感应电流
磁场能感生电流。在螺线管两端接上检测电流的检流计,在螺线管内部放置一块磁铁。当快速将磁铁从螺线管中抽出时,可以看到检流计指针发生了偏转,磁铁抽出的速度越快电磁感应定律,检流计指针偏转的程度越大。同样,如果将磁铁插入螺线管,检流计也会偏转,但偏转方向与抽出时相反。检流计指针的偏转表明线圈中产生了电流,如下图所示。
当闭合回路中导体的一部分在磁场中移动,切割磁力线时,回路中就会产生电流;当穿过闭合线圈的磁通量发生变化时,线圈中就会产生电流。这种磁产生电的现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流。下图表示的是电磁感应现象。
感应电流的方向与导体切割磁力线的方向和磁场方向有关。当闭合回路中导体的一部分切割磁力线时,可由右手定则确定感应电流的方向,如下图所示。伸出右手,使拇指与四指垂直并与手掌在同一平面上,让磁力线穿过手掌,拇指指向导体运动的方向,四指指向感应电流的方向。