磁場(Magnetic Field)
磁場(Magnetic Field)
台中縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯
磁場就是在磁極或電流附近的一種向量,因為它是一種超距力,所以法拉第利用磁力線的概念來描述這種場的作用。它可以對電荷或磁性物質產生作用,因此當磁性物質放置在磁場中,它可以產生與磁場方向相同或相反方向的作用,稱為磁感應現象。
磁場(Magnetic Field)
台中縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯
磁場就是在磁極或電流附近的一種向量,因為它是一種超距力,所以法拉第利用磁力線的概念來描述這種場的作用。它可以對電荷或磁性物質產生作用,因此當磁性物質放置在磁場中,它可以產生與磁場方向相同或相反方向的作用,稱為磁感應現象。
磁力線(Line of Magnetic Field)
台中縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯
法拉第是第一個提出力線(line of force)概念的人,他利用力線的觀念成功解釋超距力作用的原理:力線愈密,作用力也愈大。因此電場也可稱為電線密度,磁場也可稱為磁力線密度。
不過在大學電磁學中,磁場與磁力線密度被分開來討論。 然而力線的觀念其實還是有點複雜,因此後來的學者提出修正的看法,提出場線(field line)的觀念。場線的觀念比力線更能精確描述向量的觀念,尤其是後來發展出散度(divergence)與曲度(curl)的觀念,更有利於後續理論的推導與完備。
超導磁鐵(Superconducting Magnet)
台中縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯
所謂的超導磁鐵,是一種由超導金屬線圈所纏繞成的電磁鐵,因為是超導體,所以具有超導體的兩種特性:零電阻和反磁性。可以產生比一般電磁鐵還要大的磁場,沒有電阻故可以承受強大的電流,而不用擔心超導金屬線圈過熱而燒毀的問題,而且幾乎不會損耗能量,是非常好的材料,但缺點必須在低溫中進行。
電磁學的單位(Electromagnetism Units)
台中縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯
電磁學的基本物理量可以分為以下八個:電流單位為安培(ampere)、電荷單位為庫侖(coulomb)、電容單位為法拉(farad)、電感單位為亨利(henry)、電阻單位為歐姆(ohm)、電壓單位為伏特(volt)、功率單位為瓦特(watt)以及磁場單位為特士拉(tesla)。
電磁學的應用單位眾多,整理為以下十九種:
1.電流:代號I、單位安培A、化為基本單位的組合仍為A(= W/V = C/s) 。
2.電量:代號Q、單位庫侖C、化為基本單位的組合A•s。
3.電壓(Potential difference)、電動勢(electromotive force):代號U, ΔV, Δφ; E、單位V、化為基本單位的組合J/C = kg•m2•s−3•A−1。
4.電阻、阻抗(Impedance)、電抗(Reactance):代號R; Z; X 、單位歐姆、化為基本單位的組合V/A = kg•m2•s−3•A−2。
5.電阻率:代號ρ、單位歐姆-公尺(Ω•m)、化為基本單位的組合kg•m3•s−3•A−2。
6.電功率:代號P、單位瓦特、化為基本單位的組合V•A = kg•m2•s−3。
7.電容:代號C、單位法拉、化為基本單位的組合C/V = kg−1•m−2•A2•s4。
8.電場強度(Electric field strength):代號E、單位伏特/公尺、化為基本單位的組合N/C = kg•m•A−1•s−3。
9.電位移場(Electric displacement field):代號D、單位庫侖/公尺2、化為基本單位的組合A•s•m−2。
10.電容率(Permittivity):代號ε、單位法拉/公尺、化為基本單位的組合kg−1•m−3•A2•s4。
11.電極化率(Electric susceptibility):代號χe、單位無(dimensionless)、化為基本單位的組合無。