Transcript 南一版基礎物理(一)第五章教學PPT

第 5 章 電與磁的統一
電力及其它作用力之美，不在於其神秘的威力，
而是在於它們都遵守物理定律，且為識者所廣
泛支配應用。
──法拉第（Michael Faraday, 1791-1867）
5-1 電流的磁效應1
• 厄斯特首先發現電流的磁效應。
5-1 電流的磁效應2
• 安培右手定則：右手大拇指指向長直導線
電流的方向，其餘四隻手指自然彎曲的方
向就是長直導線電流的磁場與磁力線的方
向。
5-1 電流的磁效應3
• 四隻手指順著電流的方向握住螺線管，大
拇指所指的方向為載流螺線管的管中磁場
與磁力線的方向。磁場在管外方向與管內
不同，每條磁力線都構成一封閉的曲線。
5-1 電流的磁效應應用
電磁門鎖
• 電鈴
• 喇叭音響
電磁鐵起重機
5-1 電流的磁效應4
• 載流環形線圈的磁場與地球磁場很類似。
右手四指沿環形線圈電流的方向彎曲握住
線圈，大拇指所指的方向即為線圈中心處
磁場的方向。
5-1 電流的磁效應5
• 電動機（亦即馬達）是利用載流導線在磁
場中會受力的原理所設計製造的。
5-2 電磁感應2
• 法拉第推論當穿透線圈的磁場產生了變化，
線圈內就會感應出電場，電場推動電荷移
動就形成應電流。
5-2 電磁感應1
• 法拉第首先提出電磁感應的解釋。
5-2 電磁感應3
• 冷次定律可以簡易地判斷應電流的方向：
當穿透線圈的磁力線數目產生變化，應電
流會產生磁場，其方向為阻止穿過線圈磁
力線的改變。
5-2 電磁感應4
• 發電機的原理是利用電磁感應。
5-2 電磁感應5
• 電磁爐內的磁場隨時間變化，則放置在爐
面上的金屬鍋底（或鍋底具有鐵磁性薄膜
的鍋具），底部就會引發應電流。
5-2 電磁感應6
• 高鐵列車可以利用電磁感應產生的磁力作
為磁煞車系統。
• 變壓器
5-2 電磁感應7
• 馬克士威利用冷次定律、法拉第定律等等
推導出一組電磁學方程式，稱之為馬克士
威方程式，可以定量描述電磁交互作用的
現象。
5-2 電磁感應8
• 變動電場猶如電流般會產生環繞電場的磁
力線。
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