sponsored links

電流的磁效應的發現(二)——安培

書接上回,奧斯特的發現轟動了整個歐洲,安培於第二天就重複了奧斯特的實驗。安培在這個實驗中發現磁針轉動的方向與電流方向的關係服從右手定則,我們稱它為“安培右手定則”。

此後安培又創造性地開展了實驗,研究了電流對電流的作用,這比奧斯特實驗大大前進了一步。他用實驗證明了兩平行載流導線,當電流方向相同時相互吸引,當電流方向相反時相互排斥,這與我們常說的同性相吸,異性相斥恰好相反,大家一定要注意。後來安培又用各種形狀的曲線載流導線,研究他們之間的相互作用。

安培以極精巧的實驗和相當高超的數學技巧結合起來,做了四個實驗。

第一個實驗,安培用一無定向秤(所謂無定向秤,實際上是兩個方向相反的通電線圈,懸吊在水銀槽下。如果兩個線圈受力不均衡,就會發生偏轉。)檢驗對摺通電導線有沒有作用力,結果是否定的,從而證明當電流反向時,它產生的作用也相反。

第二個實驗,安培仍用一無定向秤檢驗一對摺通電導線,只是這時對摺導線的另一臂繞成螺旋線,結果也是否定的,從而證明,電流元具有向量性質,即許多電流元的合作用等於各單個電流元所產生的作用的向量和。

第三個實驗,安培設計了一個裝置,同一端固定於圓心的絕緣柄固連一圓弧形導體,再將圓弧形導線架在兩個通電的水銀槽上.然而用各種通電線圈對它作用,結果卻不能使圓弧形導體沿其電流方向運動。從而證明,作用在電流元上的力是與它垂直的。

第四個實驗,安培用1.2、3三個相同的線圈,這三個線圈的線度之比與三線圈間距之比一致,通電後發現:1、3線圈對2線圈的合作用為零。從而證明,各電流強度和相互作用距離增加同樣倍數時,作用力不變。來看一道例題

安培在研究電流之間的相互作用時,用一根硬導線彎成如圖

電流的磁效應的發現(二)——安培

形狀的線圈,這線圈是由兩個形狀和大小相同、但電流方向相反的平面迴路組成一個整體,線圈的端點A、B透過水銀槽和固定支架相聯,這樣,線圈既可通入電流,又可自由轉動,被稱為無定向秤。則通電後

A.當處於非勻強磁場中,線圈可能會發生轉動

B.當處於平行線圈平面的勻強磁場中,線圈可能會發生轉動

C.當處於垂直線圈平面的勻強磁場中,線圈可能會發生轉動

D.將如圖(b)那樣的通電導線靠近該秤,線圈可能會發生轉動

解析:透過電流的方向和磁場方向,運用左手定則判斷安培力的方向,從而判斷線圈是否轉動。當處於非勻強磁場中且有垂直電流方向分量時,靠近強磁場區的那個邊所受的安培力大,線圈會按它的方向旋轉。當線圈處於平行線圈平面的勻強磁場中,那個複雜的線圈可以看成是兩個線圈,兩個扭矩反向(即轉向相反)會抵消,所以在勻強磁場中不會轉。當處於垂直線圈平面的勻強磁場中,線圈相對各邊所受的安培力相等且所有的力在同一個平面內,不會發生轉動。兩根導線電流方向相反,產生的磁場雖然不會抵消,但由於產生的安培力在一個平面,所以線圈不會發生偏轉。

可見判斷力的方向是非常重要的。

後來,安培提出了一個假設是兩電流元之間的相互作用力沿著它們的連線,在此基礎上,安培總結得出兩電流元之間的作用力與距離平方成反比的公式,這就是著名的安培定律。

為了解釋奧斯特效應,安培把磁的本質簡化為電流,認為磁體有一種繞磁軸旋進的電流,磁體中的電流與導體中的電流相互作用便導致了磁體的轉動。這在某種意義上起到了用電流相互作用力來統一解釋各種電磁現象的效果。

後來,安培又提出了著名的分子電流假設:磁性物質中每個分子都有一微觀電流,每個分子的圓電流形成一個小磁體。在磁性物質中,這些電流沿磁軸方向規律地排列,從而顯現一種繞磁軸旋轉的電流,如同螺線管電流一樣。

如果你有今日頭條app,麻煩順手點一下關注@中學物理知識傳播者,每天都會傾情奉獻一段小乾貨,我會繼續努力的!

分類: 科學
時間: 2021-10-07

相關文章

磁的電流效應的發現(二)——楞次

磁的電流效應的發現(二)——楞次
1832年在獲悉法拉第發現電磁感應現象之後,俄國物理學家楞次立即開始電工方面的實驗研究.於1833年提出楞次定律:感應電流具有這樣的方向,即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化.楞次定律還 ...

我國學者發現二維鐵電體光伏增強效應的物理機制
記者從中國科學技術大學獲悉,該校曾華凌教授聯合研究組在室溫二維鐵電材料中觀察到了顯著增強的體光伏現象,並研究了該現象的維度過渡行為,確定了其臨界厚度,為理解空間反演對稱破缺體系中電極化主導的光電轉換機 ...

旅順戰跡最新發現——二〇三高地紀念碑不是原碑
旅順二〇三高地,是俄軍西部防線的制高點,也是旅順爭奪戰的關鍵所在.日俄兩軍投入了大量的兵力,創造了人類戰爭史上單位面積死亡人數的新高.戰後,滿洲戰跡儲存會在山上修建了一座步槍子彈型的紀念碑.上書&qu ...

用一年級數學題打敗獲諾貝爾獎的超導電流形成的BCS理論
用一年級數學題打敗獲諾貝爾獎的超導電流形成的BCS理論 這裡繼續宣傳王為民超導電流電子--正電空位對的二倍量子化機制. 科學實驗發現,超導電流是二倍量子化的,即超導電流不是以一個電荷為單位,而是以二倍 ...

奇怪:這個共有產權房二申面積幾乎都變了,最多差約4平米

奇怪:這個共有產權房二申面積幾乎都變了,最多差約4平米
昨天開始,位於房山稻田的共有產權房碧岸瀾庭專案開始2次申購了,本次配售房源752套,約50平方米一居1套,約87-93平方米兩居528套,約119-122平方米三居223套.我們直觀的發現,2申有1居 ...

對世界保有疑問和思考的家長,才是孩子最好的老師

對世界保有疑問和思考的家長,才是孩子最好的老師
我在物理方面一向很弱,我總覺得這是因為我從沒有得到過很好的物理知識啟蒙.小學四年級突然開設了科學課,發新書那天我拿著和課本配套的一包科學實驗用具別提多開心了,在上課之前,袋子裡面的橡皮泥.氣球.小車輪 ...

“少女收割機”費翔,4任女友全是頂級美女,為何卻堅持不婚?

“少女收割機”費翔,4任女友全是頂級美女,為何卻堅持不婚?
上個世紀八十年代的華語樂壇是屬於鄧麗君的,一首首經典歌曲搭配上溫婉悠揚的歌聲使她大受歡迎,而另一個男歌手的出現卻給大眾帶來了別樣的感覺. 1960年費翔出生於中國臺灣的一個富裕家庭中,他的父親是美國大 ...

溫州兄弟聯手創業,打造中國最大西式快餐企業,坐擁19276家門店

溫州兄弟聯手創業,打造中國最大西式快餐企業,坐擁19276家門店
兩兄弟聯手創業,打造中國最大西式快餐企業,坐擁19276家門店 推薦語:"模仿是人的天性."儘管人們並不願意承認自己是在模仿,但不可否認的是,模仿已經成為人類進步最重要的途徑之一. ...

泰國警察索賄事件:局長勒索毒販沒成功,直接用塑膠袋將其悶死

泰國警察索賄事件:局長勒索毒販沒成功,直接用塑膠袋將其悶死
這些日子,我們的鄰國泰國爆出了一個驚天的新聞,整個國家都在通緝一名殺人犯,說到這裡很多人會感到意外,一名殺人犯有啥好說的?但這名殺人犯前幾天還是泰國的一名警察局長,現在卻淪落成了殺人犯,這裡到底有著怎 ...

一家十口慘死於美軍無人機襲擊,他們剛申請了移民美國簽證

一家十口慘死於美軍無人機襲擊,他們剛申請了移民美國簽證
美國一名高階將領週五正式宣佈,美國中央司令部(U.S. Central Command)的一項調查已經確定,8月29日在喀布林的無人機襲擊造成一名無辜的救援人員和他的九名家人死亡,並確認稱,這名救援人 ...

外國姐妹花體內藏毒闖關入境中國走私販毒,最終結局令人舒適

外國姐妹花體內藏毒闖關入境中國走私販毒,最終結局令人舒適
編輯 / 臨瑞子 排版 / 小荊 --- 網路上曾流傳一個段子:這個世界上最困難的兩件事,一是在中國販毒,一是在墨西哥禁毒. 在中國販毒最困難,是因為中國自鴉片戰爭起至新中國成立前,就一直備受毒品的危 ...

13歲少年從昆明扒飛機到重慶,高空飛行1.5小時,後來咋樣了?

13歲少年從昆明扒飛機到重慶,高空飛行1.5小時,後來咋樣了?
相信很多人在現實生活中都聽過"扒火車"的事,在抗日戰爭時期,我軍還有一支專門活躍於魯南地區的抗日武裝--鐵道游擊隊.火車發動後雖然速度也比較快,但對於一些身手敏捷的人來說,爬上去並 ...

女兒是國民黨特務,母親是共產黨地下工作者,母女相聚,母親被殺

女兒是國民黨特務,母親是共產黨地下工作者,母女相聚,母親被殺
誰說女子不如男?尤其是在民族危亡的抗戰時期以及解放戰爭時期,湧現出了許許多多無畏死亡的中華民族優秀兒女.這些人中,有男有女,但無論如何,都值得我們後世永遠懷念. 其中的朱楓必是一位為了國家,民族大義義 ...

林黛玉的最終結局,“留得殘荷聽雨聲”是關鍵,薛寶釵故作聽不懂

林黛玉的最終結局,“留得殘荷聽雨聲”是關鍵,薛寶釵故作聽不懂
趣侃紅樓149:荷塘秋色,留得殘荷聽雨聲,花漵羅港,蓼汀除名益陰森 秋爽齋一宴劉姥姥,鬧出了很多笑話.隨後曹雪芹詳細描寫秋爽齋的陳設--一如其他人的房間--揭示了賈探春的一生.遠嫁去海外異國為王妃,卻 ...

新四軍打日軍和偽軍,偽軍一跑,李先念反而心生顧慮,不好打了

新四軍打日軍和偽軍,偽軍一跑,李先念反而心生顧慮,不好打了
作者:太史小生 朱堂店戰鬥後,新四軍第2團隊從豫南到達鄂中,與李先念率領的第1團隊會合. 此前的1939年9月26日,羅厚福率領著6大隊和程坦.何耀榜率領的鄂東抗日遊擊總隊,也從路東來到路西趙家棚.孫 ...

以前那些事
小時候大概十一二歲.家裡養了幾千只雞,所以雞舍是很長的一坐房屋,出於各種原因只能建在離村子很遠的一個路口旁邊.我和相差一歲的二姐放學沒事就在那裡玩耍,或幫大人們乾點力所能及的工作,那是一個夏天,雞舍兩 ...

美國囚犯模仿肖申克越獄成功,留下一張紙條,氣得監獄長自盡

美國囚犯模仿肖申克越獄成功,留下一張紙條,氣得監獄長自盡
越獄電影天花板<肖申克的救贖>,是無數囚犯一生膜拜的物件. 況且世界之大,總會有粉絲按捺不住心中的熱情,身體力行地去重現這場越獄大戲, 今天就來講述美國新澤西州,兩個肖申克骨灰級鐵粉囚犯的 ...

當年李白在這裡居住了20年,歷史文物更是多到讓人眼花繚亂

當年李白在這裡居住了20年,歷史文物更是多到讓人眼花繚亂
一說起孔子和孟子大家都知道他們是山東人,但是你們知道嘛,孔子和孟子在山東境內又是屬於濟寧市,這濟寧市是一座文化底蘊非常深厚的歷史文化名城. 僅在濟寧出生的歷史名人就有遠古時期的黃帝.少昊.少康等人,在 ...

6萬公里貶值113萬的賓士GL500,檢測後為何買賣雙方發飆

6萬公里貶值113萬的賓士GL500,檢測後為何買賣雙方發飆
哈嘍,大家好!檢車家又和大家見面啦,我是人見人愛,花見花開,事故車見了要繞開的檢車家大彪哥,歡迎大家收看本期二手車檢測趣事.我是一名修過車的二手車檢測師,更是一名事故車勸退師. 今天大彪檢測的這款豪華 ...