磁場線科學(xué)
磁場圍繞著運動中的任何電荷。磁場是連續(xù)的和不可見的，但其強(qiáng)度和取向可以用磁場線表示。理想情況下，磁場線或磁通線顯示磁場的強(qiáng)度和方向。該表示是有用的，因為它為人們提供了一種觀察隱形力的方法，并且因為物理的數(shù)學(xué)定律很容易適應(yīng)場線的"數(shù)字"或密度。
- 磁場線是磁場中看不見的力線的視覺表示。
- 按照慣例，這些線跟蹤從磁鐵的南北極的力。
- 線之間的距離表示磁場的相對強(qiáng)度。線越近，磁場就越強(qiáng)。
- 鐵線和指南針可用于追蹤磁場線的形狀，強(qiáng)度和方向。
磁場是矢量，這意味著它具有大小和方向。如果電流以直線流動，右手規(guī)則顯示不可見磁場線圍繞導(dǎo)線流動的方向。如果你想象用右手用拇指指向電流方向抓住導(dǎo)線，磁場就會沿著手指在導(dǎo)線周圍的方向移動。但是，如果你不知道電流的方向或者只是想可視化磁場呢？
如何看待磁場
像空氣一樣，磁場是看不見的。你可以通過在空氣中投入少量紙張來間接觀察風(fēng)。同樣，將磁性材料放置在磁場中可以讓您追蹤其路徑。簡單的方法包括：
使用指南針
揮舞著一個指南針磁場顯示場線的方向。為了實際繪制磁場，放置許多圓錐體表示磁場在任何點的方向。要繪制磁場線，請連接指南針"點"這種方法的優(yōu)點是它顯示了磁場線的方向。缺點是它不表示磁場強(qiáng)度。
使用鐵填料或磁鐵礦砂
鐵是鐵磁性的。這意味著它沿著磁場線排列，與南北極形成微小的磁鐵。由于一塊鐵的北極朝向排斥另一塊鐵的北極并吸引其南極，因此微小的鐵（例如鐵填料）對齊以形成場線的詳細(xì)地圖。但是，你可以'只需將填料撒到磁鐵上，因為它們被吸引并會粘在磁鐵上而不是跟蹤磁場。
為了解決這個問題，將鐵填料噴灑在磁場上的紙或塑料上。用于分散填料的一種技術(shù)是從幾英寸的高度將它們噴灑到表面上?？梢蕴砑痈嗟奶盍弦允箞鼍€更加清晰，但只能達(dá)到一點。
鐵填料的替代品包括鋼BB顆粒，鍍錫鐵填料（贏得't銹），小紙夾，釘書釘或磁鐵礦砂。使用鐵，鋼或磁鐵礦顆粒的優(yōu)點是顆粒形成磁場線的詳細(xì)圖譜。該圖還給出了磁場強(qiáng)度的粗略指示。緊密間隔的密集線出現(xiàn)在場強(qiáng)的地方，而間隔較寬的稀疏線顯示較弱的地方。使用鐵填料的缺點是沒有磁場取向的跡象?？朔@個問題的最簡單方法是使用指南針和鐵填料來繪制方向和方向。
嘗試磁性觀看電影
磁性觀察膜是一種柔性塑料，含有帶有微小磁棒的流體氣泡。取決于棒在磁場中的取向，膜看起來更暗或更亮。磁性觀察膜最適合繪制復(fù)雜的磁性幾何形狀，例如由平坦的冰箱磁鐵產(chǎn)生的幾何形狀。
自然磁場線
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磁場線也出現(xiàn)在自然界中。在整個太陽日食期間，日冕中的線條追蹤太陽'磁場。回到地球上，極光中的線條表示地球的路徑'磁場。在這兩種情況下，可見線都是帶電粒子的發(fā)光流。
磁場線規(guī)則
使用磁場線構(gòu)造地圖，一些規(guī)則變得明顯：
- 磁場線永遠(yuǎn)不會交叉。
- 磁場線是連續(xù)的。它們形成閉環(huán)，一直通過磁性材料。
- 磁場線在磁場最強(qiáng)的地方捆綁在一起。換句話說，場線的密度表示磁場強(qiáng)度。如果磁體周圍的場線被映射，則其最強(qiáng)的磁場位于任一極。
- 除非使用指南針映射磁場，否則磁場的方向可能是未知的。按照慣例，通過沿磁場線繪制箭頭來指示方向。在任何磁場中，線路總是從北極流向南極。名稱"北"和"南"是歷史的，可能與磁場的地理方向無關(guān)
Source
- Durney，Carl H在疫情期間健康生活知識.和Curtis C.Johnson（1969）。Mod簡介ern電磁學(xué)。麥格勞-希爾。ISBN 978-0-07-018388-9。
- Griffiths，David J.（2017）。電動力學(xué)簡介（第4版）。劍橋大學(xué)出版社。ISBN 9781108357142。
- Newton，Henry Black和Harvey N.Davis（1913）。實用物理學(xué)。
- Tipler，Paul（2004年）。科學(xué)家和工程師的物理學(xué)：電力，磁學(xué)，光和基礎(chǔ)現(xiàn)代物理學(xué)（第5版）。W、 H.Freeman。ISBN 978-0-7167-0810-0。
