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为什么切割磁力线可以产生电流?
磁场,电流,导体为什么切割磁力线可以产生电流?
发布时间:2020-12-06加入收藏来源:互联网点击:
问题补充: 刚学这里,无法理解为什么切割磁力线可以产生电流?
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
1.电荷的定向移动形成电流。
2.闭合电路的一部分导体,在磁场里做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫做电磁感应,产生的电流叫感应电流。可见,产生感应电流必须具备两个条件:一是闭合电路的一部分导体;二是做切割磁感线的运动。如果电路不闭合,只产生感应电压,不能产生感应电流。
3.磁场对电流有力的作用。力的方向跟电流方向和磁场方向有关。将闭合电路的一部分导体放入磁场,导体中的自由电子做无规则地热运动,运动方向是朝着四面八方的,因此,受到磁场的力的方向也是朝向四面八方的,因此不能形成电流。
当闭合电路的一部分导体,在磁场里做切割磁感线运动时,导体中的自由电子虽然还在做无规则地运动,但同时都随导体一起运动,效果上表现为随导体一起运动,因此导体中的自由电子受到磁场的力的方向一致,在这个力的作用下,自由电子运动方向一致,都从导体的一端运动到另一端,于是,导体的一端多余正电荷,一端多余负电荷,也就产生电压。因为电路闭合,电荷就在电压的推动下,发生定向移动,形成电流。
回答于 2019-09-11 08:43:50
很好的问题。
切割磁力线当然不一定产生电流,我们必须要有一个闭合回路,而且必须要求这个回路中的磁通量变化,变化才可以导致电流。
那么,为什么磁通量变了就能导致电流?
这个当然是因为相对论的要求。
我们知道,如果变化的磁场通量不产生电场,那么肯定会在参考系变化下不满足能量守恒的要求,也就是相当于说磁场的能量会凭空减少。那么请问,磁场能量凭空减少了,总能量无缘无故消失了,这是怎么回事?于是,唯一的补救办法就是让变化的磁通量产生电流,而电流流过电阻可以产生热量,因此总能量保持守恒,磁场能量可以转化为热量。
所以,切割磁力线产生电流的本质是总能量要守恒,这其实是相对论的要求。
其实,其他的物理现象,很多也可以归结为总能量要守恒。
那么,为什么总能量一定要守恒呢?
这就是物理规律的统一性了,具体来说与时空的性质有关。在一个局部平坦的时空里,存在一个时间平移的对称性,这个对称性一定会导致能量守恒。
对于高中学生来说,则不需要思考的那么深入,你只要知道楞次定理就可以了,能判断电流的方向,能用洛仑兹力等公式判断电磁力的大小就好了,如果思考的太深,高考也不考,而且容易走火入魔。毕竟物理学这个东西深不见底,没必要在高中阶段就掌握到太深的程度。
回答于 2019-09-11 08:43:50
原因是磁场的相互作用,同性相斥,异性相吸。这样想,在地面上有一条轨道,一辆接一摆放着许多玩具小车,小车没有磁性时,用一根磁铁靠近小车挥动,小车不会前进也不会后退。当小车有磁性时,可以指挥小车前后运动,也可以磁铁不动,轨道动,都会使小车在轨道上运动。好了,现在把轨道换成导线,小车换成电子,电子相互运动时当作没有磁性。如果导线切割磁力线运动,电子周围就产生了一个环形磁场,每一个电子都成了带磁性的小车,相当于用磁力线去指挥电子在轨道运动和指挥小车运动一样。电子在导线上形成了定向移动形成电流,当导线运动方向和磁力线垂直时,电子受到磁场的作用最大,电流也最大,当平行磁力线方向运动时,不切割磁力线,那么产生的电流不是顺着导线,而是流向导线的左右两边,导线上就没有电流。
回答于 2019-09-11 08:43:50
磁场里光速运动的导体产生金属态氢离子,金属态氢离子的“磁力矩”切割磁力线释放能量——电磁波。
光速自旋是金属态氢离子的本质,电磁波的传播离不开导线里金属态氢离子“磁力矩”的共振。这样高能量状态的金属态氢离子通过“磁力矩”的震荡做功向暂时稳定状态的低能量状态转化,就形成了连续的电磁波——电流。
回答于 2019-09-11 08:43:50
光,电,磁同源同理,同为电磁波,只不过能量有大小,电磁波就是一种带有正负电性粒子波,磁性电磁波之正负相吸引之理吸住太空或周围低能电磁波(暗物质),由旋转动力把电磁波往原子或星球内送,因导体原子有空隙,粒子由空隙进入原子,由低到高的过程,因原子内能量高于外界,原子内累积形成电流和电压。原创理论,引用声明。以上为黄氏宇宙新论。
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