磁場(chǎng)線(xiàn)科學(xué)

磁場(chǎng)圍繞著運(yùn)動(dòng)中的任何電荷。磁場(chǎng)是連續(xù)的和不可見(jiàn)的，但其強(qiáng)度和取向可以用磁場(chǎng)線(xiàn)表示。理想情況下，磁場(chǎng)線(xiàn)或磁通線(xiàn)顯示磁場(chǎng)的強(qiáng)度和方向。該表示是有用的，因?yàn)樗鼮槿藗兲峁┝艘环N觀察隱形力的方法，并且因?yàn)?a href="http://new863.com/wuli/" title="物理" target="_blank">物理的數(shù)學(xué)定律很容易適應(yīng)場(chǎng)線(xiàn)的"數(shù)字"或密度。

• 磁場(chǎng)線(xiàn)是磁場(chǎng)中看不見(jiàn)的力線(xiàn)的視覺(jué)表示。
• 按照慣例，這些線(xiàn)跟蹤從磁鐵的南北極的力。
• 線(xiàn)之間的距離表示磁場(chǎng)的相對(duì)強(qiáng)度。線(xiàn)越近，磁場(chǎng)就越強(qiáng)。
• 鐵線(xiàn)和指南針可用于追蹤磁場(chǎng)線(xiàn)的形狀，強(qiáng)度和方向。

磁場(chǎng)是矢量，這意味著它具有大小和方向。如果電流以直線(xiàn)流動(dòng)，右手規(guī)則顯示不可見(jiàn)磁場(chǎng)線(xiàn)圍繞導(dǎo)線(xiàn)流動(dòng)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(xiàn)，磁場(chǎng)就會(huì)沿著手指在導(dǎo)線(xiàn)周?chē)姆较蛞苿?dòng)。但是，如果你不知道電流的方向或者只是想可視化磁場(chǎng)呢？

如何看待磁場(chǎng)

像空氣一樣，磁場(chǎng)是看不見(jiàn)的。你可以通過(guò)在空氣中投入少量紙張來(lái)間接觀察風(fēng)。同樣，將磁性材料放置在磁場(chǎng)中可以讓您追蹤其路徑。簡(jiǎn)單的方法包括：

使用指南針

揮舞著一個(gè)指南針磁場(chǎng)顯示場(chǎng)線(xiàn)的方向。為了實(shí)際繪制磁場(chǎng)，放置許多圓錐體表示磁場(chǎng)在任何點(diǎn)的方向。要繪制磁場(chǎng)線(xiàn)，請(qǐng)連接指南針"點(diǎn)"這種方法的優(yōu)點(diǎn)是它顯示了磁場(chǎng)線(xiàn)的方向。缺點(diǎn)是它不表示磁場(chǎng)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(chǎng)線(xiàn)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(duì)齊以形成場(chǎng)線(xiàn)的詳細(xì)地圖。但是，你可以'只需將填料撒到磁鐵上，因?yàn)樗鼈儽晃?huì)粘在磁鐵上而不是跟蹤磁場(chǎng)。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，將鐵填料噴灑在磁場(chǎng)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?chǎng)線(xiàn)更加清晰，但只能達(dá)到一點(diǎn)。

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(shū)釘或磁鐵礦砂。使用鐵，鋼或磁鐵礦顆粒的優(yōu)點(diǎn)是顆粒形成磁場(chǎng)線(xiàn)的詳細(xì)圖譜。該圖還給出了磁場(chǎng)強(qiáng)度的粗略指示。緊密間隔的密集線(xiàn)出現(xiàn)在場(chǎng)強(qiáng)的地方，而間隔較寬的稀疏線(xiàn)顯示較弱的地方。使用鐵填料的缺點(diǎn)是沒(méi)有磁場(chǎng)取向的跡象?？朔@個(gè)問(wèn)題的最簡(jiǎn)單方法是使用指南針和鐵填料來(lái)繪制方向和方向。

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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(chǎng)中的取向，膜看起來(lái)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(chǎng)線(xiàn)

磁場(chǎng)線(xiàn)也出現(xiàn)在自然界中。在整個(gè)太陽(yáng)日食期間，日冕中的線(xiàn)條追蹤太陽(yáng)'磁場(chǎng)?；氐降厍蛏希瑯O光中的線(xiàn)條表示地球的路徑'磁場(chǎng)。在這兩種情況下，可見(jiàn)線(xiàn)都是帶電粒子的發(fā)光流。

磁場(chǎng)線(xiàn)規(guī)則

使用磁場(chǎng)線(xiàn)構(gòu)造地圖，一些規(guī)則變得明顯：

1. 磁場(chǎng)線(xiàn)永遠(yuǎn)不會(huì)交叉。
2. 磁場(chǎng)線(xiàn)是連續(xù)的。它們形成閉環(huán)，一直通過(guò)磁性材料。
3. 磁場(chǎng)線(xiàn)在磁場(chǎng)最強(qiáng)的地方捆綁在一起。換句話(huà)說(shuō)，場(chǎng)線(xiàn)的密度表示磁場(chǎng)強(qiáng)度。如果磁體周?chē)膱?chǎng)線(xiàn)被映射，則其最強(qiáng)的磁場(chǎng)位于任一極。
4. 除非使用指南針映射磁場(chǎng)，否則磁場(chǎng)的方向可能是未知的。按照慣例，通過(guò)沿磁場(chǎng)線(xiàn)繪制箭頭來(lái)指示方向。在任何磁場(chǎng)中，線(xiàn)路總是從北極流向南極。名稱(chēng)"北"和"南"是歷史的，可能與磁場(chǎng)的地理方向無(wú)關(guān)

Source

• Durney，Carl H在疫情期間健康生活知識(shí).和Curtis C.Johnson（1969）。Mod簡(jiǎn)介ern電磁學(xué)。麥格勞-希爾。ISBN 978-0-07-018388-9。
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• 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。