電力和磁學(xué)之間的關(guān)系
電力和磁學(xué)是與電磁力相關(guān)的獨(dú)立但相互關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象。它們共同構(gòu)成了電磁學(xué)的基礎(chǔ),電磁學(xué)是一門關(guān)鍵的物理學(xué)科。
關(guān)鍵收獲:電力和磁學(xué)
- 電力和磁性是電磁力產(chǎn)生的兩種相關(guān)現(xiàn)象。它們一起形成電磁。
- 移動(dòng)的電荷產(chǎn)生磁場(chǎng)。
- 磁場(chǎng)引起電荷運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生電流。
- 在電磁波中,電場(chǎng)和磁場(chǎng)彼此垂直。
除了重力引起的行為外,日常生活中幾乎每一次都源于電磁力。它負(fù)責(zé)原子之間的相互作用以及物質(zhì)和能量之間的流動(dòng)。其他基本力量是控制放射性衰變和原子核形成的弱和強(qiáng)核力。
由于電力和磁學(xué)非常重要,因此從基本了解它們是什么以及它們?nèi)绾喂ぷ鏖_始是一個(gè)好主意。
電力基本原理
電力是與固定或移動(dòng)電荷相關(guān)的現(xiàn)象。電荷源可以是基本粒子,電子(其具有負(fù)電荷),質(zhì)子(其具有正電荷),離子或具有正電荷和負(fù)電荷不平衡的任何更大的體。正電荷和負(fù)電荷相互吸引(例如,質(zhì)子被電子吸引),而相似的電荷相互排斥(例如,質(zhì)子排斥其他質(zhì)子,電子排斥其他電子)。
熟悉的電力例子包括閃電,插座或電池的電流以及靜電。常用的SI單位電力包括c的安培(A)電流,用于充電的庫(kù)侖(C),用于電位差的伏特(V),用于電阻的歐姆(Ω)和用于功率的瓦特(W)。靜止點(diǎn)電荷具有電場(chǎng),但是如果電荷開始運(yùn)動(dòng),則它也產(chǎn)生磁場(chǎng)。
磁性的基本原理
磁性被定義為移動(dòng)電荷產(chǎn)生的物理現(xiàn)象。而且,磁場(chǎng)可以誘導(dǎo)帶電粒子移動(dòng),產(chǎn)生電流。電磁波(例如光)具有電和磁分量。波浪的兩個(gè)組成部分沿相同的方向行進(jìn),但彼此成直角(90度)。
像電一樣,磁性在物體之間產(chǎn)生吸引力和排斥力。雖然電是基于正電荷和負(fù)電荷,但沒(méi)有已知的磁單極。任何磁性粒子或物體都有一個(gè)"北"和"南"極點(diǎn),其方向基于地球的方向'磁場(chǎng)。像磁鐵的兩極相互排斥(例如,北排斥),而相反的兩極相互吸引(南北吸引)。
熟悉的磁性例子包括指南針'對(duì)地球的反應(yīng)'磁場(chǎng),棒磁體的吸引和排斥以及圍繞電磁體的場(chǎng)。然而,每個(gè)移動(dòng)的電荷都有磁場(chǎng),因此原子的軌道電子產(chǎn)生磁場(chǎng);存在與電力線相關(guān)的磁場(chǎng);硬盤和揚(yáng)聲器依靠磁場(chǎng)起作用。磁性的關(guān)鍵SI單位包括用于磁通密度的特斯拉(T),用于磁通的韋伯(Wb),用于磁場(chǎng)強(qiáng)度的安培每米(A/m)和用于電感的亨利(H)。
電磁學(xué)的基本原理
電磁學(xué)這個(gè)詞來(lái)自希臘作品elektron的組合,意思是"amber"和magnetis lithos,意思是"鎂橄欖石,"它是一種磁性鐵礦。古希臘人熟悉電力和磁學(xué),但認(rèn)為它們是兩個(gè)獨(dú)立的現(xiàn)象。
被稱為電磁學(xué)的關(guān)系是'直到James Clerk Maxwell在1873年發(fā)表了一篇關(guān)于電力和磁學(xué)的論文。Maxwell'的工作包括二十個(gè)著名的方程,這些方程已經(jīng)被壓縮成四個(gè)偏微分方程。由等式表示的基本概念如下:
- 像電荷排斥,不像電荷吸引。吸引力或排斥力與它們之間距離的平方成反比。
- 磁極始終以南北對(duì)的形式存在。像桿一樣排斥和吸引不同。
- 導(dǎo)線中的電流在導(dǎo)線周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)。磁場(chǎng)的方向(順時(shí)針或逆時(shí)針)取決于電流的方向。這是"右手規(guī)則,"如果你的拇指指向當(dāng)前方向,磁場(chǎng)的方向跟隨右手的手指。
- 移動(dòng)一個(gè)線圈朝向或遠(yuǎn)離磁場(chǎng)感應(yīng)導(dǎo)線中的電流。電流的方向取決于運(yùn)動(dòng)的方向。
Maxwell's理論與牛頓力學(xué)相矛盾,但實(shí)驗(yàn)證明了Maxwell's方程。愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論最終解決了這一沖突。
來(lái)源
- Hunt,Bruce J.(2005)。麥克斯韋人??的螤枺嚎的螤柎髮W(xué)出版社。第165-166頁(yè)。ISBN 978-0-8014-8234-2。
- 國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(1993)。物理化學(xué)中的數(shù)量,單位和符號(hào)科普小品,第二版,牛津:布萊克威爾科學(xué)。ISBN 0-632-03583-8。第14-15頁(yè)。
- Ravaioli,F(xiàn)awwaz T.Ulaby,Eric Michielssen,Umberto(2010)。應(yīng)用電磁學(xué)基礎(chǔ)(第6版)。波士頓:Prentice Hall。p、 13。ISBN 978-0-13-213931-1。
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