Question

请物理大神们通俗易懂的解释一下电与磁之间的关系

Answer 1

电和磁是不可分割的,它们始终交织在一起.简单地说,就是电生磁、磁生电.
电生磁
如果一条直的金属导线通过电流,那么在导线周围的空间将产生圆形磁场.导线中流过的电流越大,产生的磁场越强.磁场成圆形,围绕导线周围.磁场的方向可以根据“右手定则”(见图1)来确定：将右手拇指伸出,其余四指并拢弯向掌心.这时,拇指的方向为电流方向,而其余四指的方向是磁场的方向.实际上,这种直导线产生的磁场类似于在导线周围放置了一圈NS极首尾相接的小磁铁的效果.
如果将一条长长的金属导线在一个空心筒上沿一个方向缠绕起来,形成的物体我们称为螺线管.如果使这个螺线管通电,那么会怎样?通电以后,螺线管的每一匝都会产生磁场,磁场的方向如图2中的圆形箭头所示.那么,在相邻的两匝之间的位置,由于磁场方向相反,总的磁场相抵消；而在螺线管内部和外部,每一匝线圈产生的磁场互相叠加起来,最终形成了如图2所示的磁场形状.也可以看出,在螺线管外部的磁场形状和一块磁铁产生的磁场形状是相同的.而螺线管内部的磁场刚好与外部的磁场组成闭合的磁力线.在图2中,螺线管表示成了上下两排圆,好象是把螺线管从中间切开来.上面的一排中有叉,表示电流从荧光屏里面流出；下面的一排中有一个黑点,表示电流从外面向荧光屏内部流进.
电生磁的一个应用实例是实验室常用的电磁铁.为了进行某些科学实验,经常用到较强的恒定磁场,但只有普通的螺线管是不够的.为此,除了尽可能多地绕制线圈以外,还采用两个相对的螺线管靠近放置,使得它们的N、S极相对,这样两个线包直接就产生了一个较强的磁场.另外,还在线包中间放置纯铁（称为磁轭）,以聚集磁力线,增强线包中间的磁场,
对于一个很长的螺线管,其内部的磁场大小用下面的公式计算：H=nI
在这个公式中,I是流过螺线管的电流,n是单位长度内的螺线管圈数.
如果有两条通电的直导线相互靠近,会发生什么现象?我们首先假设两条导线的通电电流方向相反,图5(a)所示.那么,根据上面的说明,两条导线周围都产生圆形磁场,而且磁场的走向相反.在两条导线之间的位置会是说明情况呢?不难想象,在两条导线之间,磁场方向相同.这就好象在两条导线中间放置了两块磁铁,它们的N极和N极相对,S极和S极相对.由于同性相斥,这两条导线会产生排斥的力量.类似地,如果两条导线通过的电流方向相同,它们会互相吸引.
如果一条通电导线处于一个磁场中,由于导线也产生磁场,那么导线产生的磁场和原有磁场就会发生相互作用,使得导线受力.这就是电动机和喇叭的基本原理.
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