電磁學

電偶極

電偶極 (electric dipole)
國立臺灣大學物理系陳昱璟

簡介

電偶極(electric dipole)為一個由兩個相距一段距離,電量相等,正負相反的電荷組成之系統,圖一即為一個電偶極構成之電場分布。自然界中的許多分子,例如:水分子(H2O)、氯化氫(HCl)……等等,因正負電荷分布不均,就像是一個電偶極一樣,具有極性。

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圖一 圖片來源_維基百科_電偶極http://zh.wikipedia.org/wiki/File:VFPt_dipole_electric.svg

三用電表

三用電表
國立臺灣大學物理系陳昱璟

簡介

三用電表是一種多功能用途的的電子測量儀器,主要用於物理、電子等測量領域,常見於進行電子儀器的基本故障檢測以及許多基本測量。一般所使用的三用電表,主要功能是測量電路的電壓、電流和電阻值,大多包含電流表(安培計)、電壓表(伏特計)、電阻表(歐姆計)等功能,三用電表有不同之稱呼,如萬用計、多用電表、伏特-歐姆-微安計等等。

三用電表是由一個圈轉電流計、倍率器、分流器、整流器及電池等組合而成的多功能儀器,由開關的切換,即可分別使其成為直流電壓計、電流計、交流電壓計及電阻計,每一種計器又分為各種單位以適合實際需要。

除了基本的功能外,必要時配合其他輔助設備,也可達到其他功能,例如:用來測量電容、電感、電晶體、二極體及分貝等值。

必歐-沙伐定律

必歐-沙伐定律 (Biot-Savart law)
國立臺灣大學物理系林司牧

丹麥物理學家奧斯特(Hans Christian Oersted 1777 –1851)於1820年首先發現,載有電流導線附近之磁針會偏離南北的方向。同年,法國物理學者必歐(Jean-Baptiste Biot 1774 –1862)與沙伐(Félix Savart 1791–1841)共同以實驗確立了通有電流的長直導線周遭磁場的性質。數天後,法國數學家拉普拉斯(Pierre-Simon Laplace 1749 –1827)便提出一個理論,指出必歐-沙伐的實驗結果可以看成是由於導線上每一小段的電流在遠處產生了一個與距離平方成反比的磁場所致。而很快地,必歐便以精巧的實驗更進一步確立、並拓展了建立了拉普拉斯的說法。後世則習慣上把此綜合成果稱為必歐-沙伐定律。在靜磁學裏,必歐-沙伐定律 (Biot-Savart Law)方程式用以描述電流在其周圍所產生的磁場,且由公式可看出磁場與電流的大小、方向、以及距離有關。

安培 (Ampere)

安培 (Ampere)
國立臺灣大學電機工程學系96級戴伃芸/國立台灣大學化學系鄭原忠助理教授責任編輯

安德烈-馬里·安培 (1775-1836)

安培(Ampere)是一個用來表示電流量的單位,為國際單位制(SI)之七個基本單位當中的一個。$$1$$ 安培的電流表示在 $$1$$ 秒內有 $$1$$ 庫倫(Coulomb),或者等同為  $$6.241\times 10^{18}$$ 個電子(electrons)電量的電荷定向流過。

安培是根據電子動力論(electrodynamics)之父--法國科學家安德烈-瑪麗•安培(André-Marie Ampère )--所命名的,標誌為 $$A$$。相關的單位例如毫安培 $$(mA)$$,其量值則為安培的千分之一。

屏蔽效應

屏蔽效應 (Shielding effect)
臺中縣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系洪連輝教授責任編輯

屏蔽效應(Shielding effect)是指導體內部若有空穴,則在空穴中感覺不到存在於導體外部的靜電場,要了解屏蔽效應的原因,首先必須討論導體在靜電場中的行為。

電感

電感 (Inductance)
臺中縣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系洪連輝教授責任編輯

電感 (inductance),分為互感 (mutual inductance)與自感 (self inductance),其中自感又分成內自感與外自感,一般而言,皆稱自感為電感。

磁滯曲線

磁滯曲線 (Hysteresis loop)
臺中縣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系洪連輝教授責任編輯

磁滯曲線,是指給予鐵磁性(ferromagnetic)物質外加磁場,而使得此物質之磁性產生強度變化,再將此兩者的關係加以記錄並繪圖,而描繪出的曲線,其曲線形狀,可參見Fig.1。

躍遷

躍遷 (Transition)
臺中縣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系洪連輝教授責任編輯

受束縛的粒子從原本所在的能階,跳到另一個能階的行為,例如氫原子之束縛電子的能階,從基態(ground state)跳到第一激發態(first excited state),稱之為躍遷(transition),一般而言,躍遷的原因,都是受到外在能量影響而發生的,但根據機制的不同,可以簡單分成:吸收(absorption)、受激輻射(stimulated emission)、以及自發輻射(spontaneous emission)三種。

靜電
霍爾效應

霍爾效應

霍爾效應 (Hall effect)
臺中縣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系洪連輝教授責任編輯

霍爾效應(Hall effect) 在 1879 年由 Edwin Hall 發現,其是指將一固體導體(假設固體為一長方體,長邊沿著 \(x\) 軸方向、寬沿著 \(z\) 軸方向且寬度為 \(w\)、高沿 \(y\) 軸方向且寬度為 \(d\),較好分析)通電流,並放置於磁場中,而在導體表面產生電位差的情形,原因很簡單,若導體之電流方向為 \(x\),外加磁場方向為 \(z\),則不論導體中的非束縛電荷帶正電或負電,根據勞倫茲力 \(F=q(E+v\times B)\),都會往 \(-y\) 的方向漂移而產生電位差,此電位差稱為霍爾電壓(Hall voltage),而霍爾電壓,可根據勞倫茲力,計算其電、磁力平衡得到,其推導如下:

磁性物質(Ⅱ)–鐵磁性、反鐵磁性(Magnetic Material–Ⅱ)

磁性物質(Ⅱ)–鐵磁性、反鐵磁性(Magnetic Material–Ⅱ)
國立臺灣師範大學物理系李聖尉碩士生/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯

承接上篇『磁性物質(Ⅰ)–反磁性、順磁性』,本篇則從鐵磁性、反鐵磁性物質談起:

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