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13
第十三章
电磁感应与电磁波初步
13.1 磁场 磁感线
我国春秋战国时期的一些著作已有关于磁石的记载和描述。指南针是我国古代四大发明之一。12世纪初，我国已将指南针用于航海，宋俑持罗盘者就记录了这个科技史实。
你是否感受到，凡是用到电的地方，几乎都有磁现象相伴随？你知道电和磁有怎样的联系吗？
同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引
丹麦物理学家奥斯特相信，电和磁之间应该存在某种联系，并开始了不懈的探索。
南
北
演示实验
结论：电流与磁体之间有相互作用。
通电导体之间是否也可以有相互作用？
思考
同向电流相互吸引，异向电流相互排斥
电流与磁体之间，磁体与磁体之间，以及通电导体与通电导体之间的相互作用，都是通过磁场发生的。
磁场看不见摸不着，我们如何形象描述它呢？
思考
磁场
电场
电场线
磁感线
磁感线真实存在的吗？它是如何描述磁场的？
思考
沿磁场中的细铁屑画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点磁场的方向一致，这样的曲线就叫作磁感线（magnetic induction line）。正像在电场中可以用电场线来描述电场一样，利用磁感线可以形象地描述磁场。
磁场方向的规定：
1.小磁针静止时N极所指的方向。
2.磁感线：曲线上每一点的切线方向都跟这点磁场方向一致。
磁场方向的规定：
1.小磁针静止时N极所指的方向。
几种常见永磁体的磁场
同名磁极
异名磁极
奥斯特发现电流的磁效应，揭开了人类研究电磁相互作用的序幕 。那么电流周围的磁场是如何分布的呢？
两种 安培定则
实验：探究直线电流周围的磁场
电流向上 电流向下
逆时针（俯视）
顺时针（俯视）
安培定则1：用右手握住导线，让伸直的大拇指跟电流的方向一致，那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
俯视图
导线
电流
磁感线
平(正)视图
导线
电流
磁感线
立体图
距导线越远，磁场越弱；距导线越近，磁场越强。
从箭尾看
从箭头看
化曲为直
顺时针环形电流
逆时针环形电流
化曲为直
顺时针环形电流
逆时针环形电流
通电直导线的变形可视为 环形电流
安培定则2：让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。
环形电流周围的磁场
正视图
导线电流
磁感线
俯视图
导线
电流
磁感线
环形电流
通电螺线管
环形电流的叠加可视为什么？
I
安培定则2：用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致，大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向。
例、在图中，已知磁场的方向，试画出产生相应磁场的电流方向
X
·
相同点
(1)都是假想的，不是真实的
不同点：磁感线是闭合曲线，电场线不闭合。
(3)疏密都表示磁场的强弱
(2)都不能相交
(4)磁感线上每一点的切线方向即为该点的场的方向
比较：电场线和磁感线
相似
闭合曲线:磁体外部磁感线由N极发出，回到S极,内部磁感线则由S极指向N极.
总结：安培定则两种表示
安培分子电流假说
1.分子电流假说
在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极.通常分子电流取向是杂乱无章的，磁场互相抵消，对外不显磁性。当外界磁场作用后，分子电流的取向大致相同，就被磁化了。
未被磁化的铁棒
被磁化后的铁棒
1：一个小磁针挂在大线圈内部，磁针静止时与线圈在同一平面内．当大线圈中通以图示方向电流时，则[　　　 ]
A．小磁针的N极向纸面里转．
B．小磁针的N极向纸面外转．
C．小磁针在纸面内向左摆动．
D．小磁针在纸面内向右摆动．
A
2：两根直导线通以如图的电流，且将磁场分成了四个区域，则这四个区域中，磁场加强的是哪个区域？
Ⅱ
Ⅰ
Ⅳ
Ⅲ
Ⅰ、 Ⅲ

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