电磁感应
科技名词定义
中文名称：
电磁感应
英文名称：
electromagnetic induction
定义：
产生感应电压感应电流现象
电磁感应（Electromagnetic induction）现象指放变化磁通量中导体会产生电动势电动势称感应电动势感生电动势导体闭合成回路该电动势会驱电子流动形成感应电流（感生电流）迈克尔·法拉第般认定1831年发现感应现象然Francesco Zantedeschi1829年工作预见
目录
定义
发现者
法拉第重实验
原理
右手安培定理
感应电流产生条件
应
1 发电机
2 电动机
3 变压器
4 电磁流量计
定义
发现者
法拉第重实验
原理
右手安培定理
感应电流产生条件
应
1 发电机
2 电动机
3 变压器
4 电磁流量计
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电磁感应
定义
闭合电路部分导体磁场中做切割磁感线运动导体中会产生电流种现象电磁感应现象产生电流称感应电流
初中物理课便学生理解定义电磁感应现象全面概括电磁感现象：闭合线圈面积变改变磁场强度磁通量会改变会发生电磁感应现象准确定义：
磁通量变化产生感应电动势现象
发现者
1820年HC奥斯特发现电流磁效应许物理学家便试图寻找逆效应提出磁否产生电磁否电作问题1822年DFJ阿喇戈Avon洪堡测量磁强度时偶然发现金属附磁针振荡阻尼作1824年阿喇戈根现象做铜盘实验发现转动铜盘会带动方悬挂磁针旋转磁针旋转铜盘步稍滞电磁阻尼[1]电磁驱动早发现电磁感应现象没直接表现感应电流时未予说明
1831年8月M法拉第软铁环两侧分绕两线圈 闭合回路导线端附
迈克尔·法拉第
行放置磁针电池组相连接开关形成电源闭合回路实验发现合开关磁针偏转切断开关磁针反偏转表明电池组线圈中出现感应电流法拉第立意识种非恒定暂态效应紧接着做十实验产生感应电流情形概括 5 类 ：变化电流 变化磁场运动恒定电流运动磁铁磁场中运动导体现象正式定名电磁感应进法拉第发现相条件金属导体回路中产生感应电流导体导电力成正认识感应电流导体性质关感应电动势产生没回路没感应电流感应电动势然存
出确定感应电流方楞次定律描述电磁感应定量规律法拉第电磁感应定律产生原感应电动势分动生电动势感生电动势两种前者起源洛伦兹力者起源变化磁场产生旋电场
编辑段
法拉第重实验
电磁感应
空心纸筒绕组电流计联接导体线圈磁棒插进线圈程中电流计指针发生偏转磁棒线圈抽出程中电流计指针发生反方偏转磁棒插进抽出线圈速度越快电流计偏转角度越磁棒动时电流计指针会偏转
线圈说运动磁棒意味着周围磁场发生变化线圈感生出电流法拉第终实现年梦想——磁运动产生电 奥斯特法拉第发现深刻揭示组极美妙物理称性：运动电产生磁运动磁产生电
仅磁棒线圈相运动线圈出现感应电流线圈中电流发生变化线圈出现感应电流
例图中线圈1通开关k电源连接起开关k合断开程中线圈2会出现感应电流 果线圈1连接直流电源改成交变电源线圈1提供交变电流引起线圈2出现感应电流 样线圈1电流变化导致线圈2周围磁场发生变化
原理
电磁感应
电磁感应现象发现电磁学领域中伟成仅揭示电磁间联系电磁间相互转化奠定实验基础类获取巨廉价电开辟道路实重意义电磁感应现象发现标志着场重工业技术革命事实证明电磁感应电工电子技术电气化动化方面广泛应推动社会生产力科学技术发展发挥重作
闭合电路n匝线圈表示：E＝nΔΦΔt 式中n线圈匝数ΔΦ磁通量变化量单位Wb Δt发生变化时间单位s E 产生感应电动势单位V
右手安培定理
电磁感应
伸开右手拇指余四手指垂直手掌面右手放入磁场中磁感线着手心指尖拇指指导体运动方余四手指指方感应电流方 计算公式
1[感应电动势计算公式]
1)E＝nΔΦΔt（普适公式）｛法拉第电磁感应定律E：感应电动势(V)n：感应线圈匝数ΔΦΔt磁通量变化率｝
2)E＝BLVsinA(切割磁感线运动) EBLV中vL磁感线行磁感线垂直中sinAvL磁感线夹角 ｛L效长度(m)｝
3)Em＝nBSω（交流发电机感应电动势） ｛Em感应电动势峰值｝
4)E＝B(L^2)ω2（导体端固定ω旋转切割） ｛ω角速度(rads)V速度(ms)(L^2)指L方｝
2磁通量Φ＝BS {Φ磁通量(Wb)B匀强磁场磁感应强度(T)S正面积(m2)} 计算公式△ΦΦ1Φ2 △ΦB△SBLV△t
3感应电动势正负极利感应电流方判定｛电源部电流方：负极流正极｝
*4感电动势E＝nΔΦΔt＝LΔIΔt｛L感系数(H)(线圈L铁芯铁芯时)ΔI变化电流t时间ΔIΔt感电流变化率(变化快慢)｝
△特注意 Φ △Φ △Φ△t必然联系E电阻关 En△Φ△t 电动势单位伏V 磁通量单位韦伯Wb 时间单位秒s
感应电流产生条件
1电路闭合通
2穿闭合电路磁通量发生变化
电磁感应
3电路部分磁场中做切割磁感线运动（切割磁感线运动保证闭合电路磁通量发生改变）
三条件中缺少条件1会产生感应电流感应电动势然存（前提磁通量变化）缺少条件2必定会产生感应电动势感应电流产生缺少条件3清状态闭合回路磁通量发生变化切割磁感线：闭合线圈静止磁感应强度变化磁场中时然感应电流产生闭合回路磁通量发生变化闭合回路切割磁感线时回路中感应电流产生
电磁感应现象中强调闭合电路部分导体整闭合电路切割磁感线时左右两边产生感应电流方分逆时针时针整电路讲电流抵消
电磁感应中量关系
电磁感应量转换程例重力势动等转化电热等
应
发电机
电磁感应
法拉第碟片发电机碟片角速率ω旋转静磁场B中环行扫导电半径磁洛伦兹力v×B着导电半径导电边驱动着电流里电刷支撑碟片轴完成电路电流机械运动产生
法拉第电磁感应定律电路磁场相运动造成电动势发电机背根现象永久性磁铁相导电体运动时（反然）会产生电动势果电线时连着电负载话电流会流动产生电机械运动量转变成电例基图四鼓轮发电机种实现种构想发电机法拉第碟片简化版见图八注意图五分析直接洛伦兹力定律出实心导电碟片运作变结果
电磁感应
法拉第碟片例子中碟片碟片垂直均匀磁场中运动导致电流洛伦兹力流外轴臂里明白机械运动成驱动电流必需品趣件事生成电流通导电边时电流会安培环路定理生成出磁场（图八中标示Induced B）边成抵抗转动电磁铁（楞次定律例）图右边转动中轴臂返回电流通右边达底部电刷返回电流感应磁场会抵抗外加磁场减少通电路边通量倾增加旋转带通量图左边转动中轴臂返回电流通左边达底部电刷感应磁场会增加电路边通量减少旋转带通量电路两边生成出抵抗转动电动势反作力需保持碟片转动量正等产生电（加摩擦焦耳热消耗浪费量）机械转化成电发电机会种特性
然法拉第定律常描述发电机运作原理运作机理案变磁铁绕着静止导电体旋转时变化中磁场生成电场麦克斯韦法拉第方程描述样电场会通电线推着电荷行进案感应电动势方面磁铁静止导电体运动时运动中电荷受股磁力（洛伦兹力定律描述样）磁力会通电线推着电荷行进案运动电动势（更关感应电动势运动电动势法拉第定律洛伦兹力细节见例格里夫斯书[20]）
电动机
电磁感应
发电机反运作成电动机例法拉第碟片例子设直流电流电压驱动通导电轴臂然洛伦兹力定律知行进中电荷受磁场B力股力会佛明左手定订方转动碟片没逆效应（摩擦焦耳热）情况碟片转动速率必需dΦBdt等驱动电流电压
变压器
法拉第定律预测电动势时变压器运作原理线圈中电流转变时转变中电流生成转变中磁场磁场作范围中第二条电线会感受磁场转变身耦合磁通量会转变（dΦBdt）第二线圈会电动势电动势称感应电动势变压器电动势果线圈两端连接着电负载话电流会流动
电磁流量计
电磁感应
法拉第定律量度导电液体浆状物流动样仪器称电磁流量计磁场B中导电液速率v速度移动生成感应电压ε公式求出： 中ℓ电磁流量计中电极间距离
电磁阻尼
电磁阻尼现象源电磁感应原理宏观现象：闭合导体磁极发生相运动时两者间会产生电磁阻力阻碍相运动现象楞次定律解释：闭合导体磁极发生切割磁感线运动时闭合导体穿透磁通量发生变化闭合导体会产生感生电流电流产生磁场会阻碍两者相运动阻力正磁体磁感应强度相运动速度等物理量
电磁阻尼现象广泛应需稳定摩擦力制动力场合例电度表电磁制动机械甚磁悬浮列车等
简单增加系统稳定性抑制转子振峰值．提出种新型动式电磁阻尼器．结构类似电磁轴承．需闭环控制采直流电工作通分析发现电磁阻尼器线圈转子涡动时变化磁场产生波动电流转子位移间相位差产生阻尼原推导波动电流阻尼系数计算公式实验结果显示该阻尼器提供阻尼够效抑制振振幅
电磁阻尼
磁场中转动线圈会产生感应电动势线圈外电路闭合线圈中会产生感应电流磁场感应电流产生安培力形成原转动方相反力偶矩线圈转动起阻尼作列两种方法分演示短路线接灵敏电流计电动机电磁阻尼效果
方法
目 演示灵敏电流计短路保护
器材 灵敏电流计导线等
操作
(1)灵敏电流计摇动指针较摆动幅度停止摇动观察指针摆动次定时间停止
(2)次摇动灵敏电流计较摆幅立两接线柱接根导线(短路线)发现指针摆幅迅速减连短路线时摆动时间短指针相连线圈磁场中摆动时产生感应电流线圈受安培力形成阻力矩作指针摆幅迅速衰减样起阻尼保护作
(3)摇动已连短路线灵敏电流计见指针摆动幅度迅速停理操作(2)
说明
(1)通常JD409JD4091型灵敏电流计阻尼时间4S种灵敏电流计动圈铝框闭合已定阻尼作演示中采老式灵敏电流计(部动圈铝框闭合)演示短路阻尼效果更
(2)实验说明灵敏电流计时应两接线柱加短路线达阻尼保护作防止搬动运输程中电流计受振动指针振幅撞弯轴尖脱落等情况
方法二
目 演示电动机短路制动方法
器材 玩具电机单刀双位开关干电池导线等
操作
(1)玩具电动机两节干电池单刀双位开关导线连接图
(2)单刀双位开关扳a电动机高速转动切断电源见电动机断电较长时间保持转动记切断电源完全停转时间
(3)次开关扳a电动机高速转动单刀双位开关扳b发现电动机会迅速停止转动操作(2)形成明显已高速转动电动机转子切断供电磁场中高速转动转子中会产生感应电动势时外电路闭合(开关b)电路中会产生感应电流时相发电机具感应电流转子线圈受安培力力偶矩制动作会转动迅速停止时电动机外部短路线起转子电磁阻尼作
楞次定律
英文名称：
Lenz law
定义：
感应电动势趋产生电流该电流方趋阻止产生感应电动势磁通变化
属学科：
电力（级学科）通（二级学科）
容全国科学技术名词审定委员会审定公布
百科名片
楞次定律公式
楞次定律（Lenz law）条电磁学定律电磁感应出感应电动势方确定电磁感应产生电动势方俄国物理学家海里希·楞次（Heinrich Friedrich Lenz）1834年发现楞次定律量守恒定律电磁感应现象中具体体现楞次定律表述：感应电流效果总反抗引起感应电流原
目录
简述
1 计算公式
2 表述
楞次定律表述特点
楞次定律实质
学难点分析
1 静动飞跃
2 容关系复杂性
3 学生知识力足
突破难点方法
1 正确理解楞次定律阻碍含义
2 应楞次定律判定感应电流方步骤
3 弄清基果关系
4 正确认识楞次定律量转化关系
5 角度理解楞次定律
6 相关解题方法
简述
1 计算公式
2 表述
楞次定律表述特点
楞次定律实质
学难点分析
1 静动飞跃
2 容关系复杂性
3 学生知识力足
突破难点方法
1 正确理解楞次定律阻碍含义
2 应楞次定律判定感应电流方步骤
3 弄清基果关系
4 正确认识楞次定律量转化关系
5 角度理解楞次定律
6 相关解题方法
简述
计算公式
中 E 感应电势N 线圈圈数Φ 磁通量[1]
感应电流磁场总阻碍引起感应电流磁通量变化
楞次定律
注意：阻碍相反原磁通量增时方相反原磁通量减时方相阻碍阻止电路中磁通量变化
1833年楞次 概括量实验事实基础总结出条判断感应电流方规律称楞次定律( Lenz law )
表述
楞次定律表述：
闭合回路中感应电流方总激发磁场阻碍引起感应电流磁通量变化
楞次定律简练表述：
感应电流效果总阻碍引起感应电流原
楞次定律表述特点
楞次定律图解
楞次定律表述结：感应电流效果总反抗引起原 果回路感应电流穿该回路磁通变化引起楞次定律具休表述：感应电流回路中产生磁通总反抗（阻碍）原磁通变化称表述通量表述里感应电流效果回路中产生磁通产生感应电流原原磁通变化四字形象记忆阻留
果感应电流组成回路导体作切割磁感线运动产生楞次定律具体表述：运动导体感应电流受磁场力（安培力）总反抗（阻碍）导体运动妨称表述力表述里感应电流效果受磁场力产生感应电流原导体作切割磁感线运动
楞次定律述表述见楞次定律没直接指出感应电流方概括确定感应电流方原出确定感应电流程序真正掌握必须求表述涵义正确理解熟练掌握电流磁场电流磁场中受力规律
通量表述例点感应电流磁通反抗引起感应电流原磁通变化反抗原磁通果原磁通增加感应电流磁通反抗原磁通增加定原磁通方相反果原磁通减少感应电流磁通反抗原磁通减少定原磁通方相正确领会定律述涵义程序应楞次定律判断感应电流方：a穿回路原磁通方增加减少b根楞次定律表述述涵义确定回路中感应电流该回路中产生磁通方c根回路电流回路部产生磁场方规律（右手螺旋法）感应电流磁通方确定感应电流方
力表述例点感应电流磁场中受安培力方总导体运动方成钝角阻碍导体运动．应确定感应电流程序：a明确磁场B 方导体运动方b根楞次定律述涵意明确感应电流受安培力方c根安培力规律确定感应电流方
见正确掌握楞次定律应仅求准确理解涵义必须掌握电流磁场电流磁场中受力（安培力）规律
楞次1834年发表楞次定律时磁通概念（磁通概念法拉第1846年提出）定律具现表述形式楞次综合法拉第电磁感应原理（发电机原理）安培力原理基础电动机发电机原理形式提出定律基思想：电动机原理代发电机原理确定感应电流方：导线回路磁场中运动时产生感应电流（发电机电流）方通电导体回路磁场力作作相运动时应通电流（电动机电流）方相反．两端面互相行线圈例A 线圈固定B 线圈移动．令A线圈通电流B线圈A运动B线圈产生感应电流电动机发电机原理判断感应电流方程序：假定B作电动机线圈通电受A线圈电流磁场作力着A运动（电动机）根安培力规律（电动机原理）求B线圈电流应A线圈电流相绕行方根楞次电动机发电机原理求B线圈感应电流绕行方A线圈电流绕行方相反
楞次定律叙述似直接涉感应电流方作出判断然必须通作相运动电动机电流方作出判断确定导线磁场中运动产生感应电流方实际然出确定感应电流方原必须电动机原理充分掌握基础定程序确定感应电流方
楞次定律实质
楞次定律表述方式种表述实质相楞次定律实质：产生感应电流程必须遵守量守恒定律果感应电流方违背楞次定律规定原永动机制成面分三种情况进行说明：
（1）果感应电流回路中产生磁通量加强引起感应电流原磁通变化出现感应电流
楞次定律
引起感应电流磁通变化加强感应电流进步增加磁通变化进步加强……感应电流循环程中断增加直限样便初磁通微变化中（种变化停止）限感应电流显然违反量守恒定律楞次定律指出感应电流磁通必须反抗引起磁通变化感应电流具消耗量必须引起磁通变化外界获取回路中维持定感应电流外界必须消耗定量果磁通变化外磁场变化引起抵消建立感应电流程中感应电流回路中磁通保持回路中定磁通变化率产生外磁场励磁电流必须断增加相应量外界断补充
（2）果组成回路导体作切割磁感线运动产生感应电流磁场中受力（安培力）方运动方相感应电流受磁场力会加快导体切割磁感线运动增感应电流循环导体运动断加速动断增电流量电路中损耗焦耳热断增需外界做功显然违背量守恒定律楞次定律指出感应电流受安培力必须阻碍导体运动维持导体定速度作切割磁感线运动回路中产生定感应电流外界必然反抗作感应电流安培力做功
（3）果发电机转子绕组感应电流方作样转动电动机转子绕组电流方相发电机转子绕组转动产生感应电流立成电动机电流绕组加速转动结果感应电流进步加强转动进步加速循环机器发电机输出越越电电动机外做功花代价（转子初动外）显然破坏量守恒定律永动机楞次定律指出发电机转子感应电流方应转子作样运动电机电流方相反
综述楞次定律表述量守恒定律相致概括种表述感应电流效果总反抗产生感应电流原实质产生感应电流程必须遵守量守恒定律
编辑段
学难点分析
静动飞跃
学楞次定律前学电场磁场局限静态场考虑楞次定律涉变化磁场感应电流磁场间相互关系种动态场静动飞跃学生理解起困难
容关系复杂性
楞次定律涉物理量关系复杂产生感应电流原磁场感应电流磁场两者处线圈中感应电流磁场总阻碍原磁场变化间相互赖相互排斥果明确指出物理量间关系学生清晰思路势必造成学生思路混乱影响学生该定律理解
学生知识力足
理解楞次定律必须具备定思维力数学生抽象思维空间想象力强物理知识理解判断分析推理常常表现出定观性片面性表面性某问题理解容易出差错
突破难点方法
正确理解楞次定律阻碍含义
（1）楞次定律容：感应电流具样方感应电流磁场总阻碍引起感应电流磁通
楞次定律
量变化
（2）阻碍二字理解：正确全面理解楞次定律必须阻碍二字功夫里起阻碍作感应电流磁场阻碍原磁通量变化阻碍原磁场阻碍原磁通量认感应电流磁场必然原磁场方相反感应电流方必然原电流流相反楞次定律理解：穿闭合回路磁通量增加时感应电流磁场方总原磁场方相反穿闭合回路磁通量减时感应电流磁场方总原磁场方相外阻碍理解阻止应认识原磁场动感应电流磁场动原磁通量然发生变化阻止感应电流磁场起阻碍作已感应电流磁场存削弱穿电路总磁通量 变化快慢会改变 变化特征方例：增感应电流磁场时 原磁场原方直增增没感应电流磁场时慢点已果磁通量变化阻止感应电流会继续产生感应电流更谈阻止
应楞次定律判定感应电流方步骤
（1）明确原磁场方磁通量变化情况（增加减少）
（2）确定感应电流磁场方增反减确定
（3）安培定确定感应电流方
弄清基果关系
楞次定律揭示果关系文第2张图表示感应磁场原磁场磁通量变化间阻碍阻碍关系：原磁场磁通量变化感应电流产生果原引起结果结果反作原二者发展程中相互作互果
正确认识楞次定律量转化关系
楞次定律量转化守恒定律电磁运动中体现感应电流磁场阻碍引起感应电流原磁场磁通量变化维持原磁场磁通量变化必须动力作种动力克服感应电流磁场阻碍作做功形式转变感应电流电楞次定律中阻碍程实质量转化程
角度理解楞次定律
反抗效果角度理解：感应电流效果总反抗产生感应电流原楞次定律种表述表述楞次定律推广：
①阻碍原磁通量变化
②阻碍（导体）相运动（导体相磁场运动引起感应电流情况）理解者拒者留
相关解题方法
电流元法：整导体段电流元判断电流元受力情况判断道题受力情况
等效磁体法：导体等效条形磁铁进作出判断
躲闪法：增反减方法确定
阻碍相运动法：产生感应电流总阻碍导体相运动
感生电动势
induced electromotive force
固定回路中磁场发生变化回路中磁通量变化产生感生电动势[1]产生感生电动势时导体导体回路动磁场变化产生感生电动势原洛仑兹力变化磁场产生旋电场旋电场回路中电荷作力种非静电力引起感生电动势图式子中E旋旋电场场强单位正电荷受旋电场作力
应该指出引起磁通量变化原感应电动势区分动生电动势感生电动势参考系变换观点定程度具相意义某情形例磁棒插入线圈产生电动势线圈参考系感生电动势磁棒参考系动生电动势般情形通坐标变换感生电动势结动生电动势反然
动生电动势
组成回路导体（整体局部）恒定磁场中运动回路中磁通量发生变化产生感应电动势[1]动生电动势源磁场运动导体中带电粒子洛伦兹力洛伦兹力公式 Fqv×B导体中带电粒子恒定磁场B中速度v运动时F＇ev×Be单位正电荷受洛伦兹力v×B引起动生电动势非静电力根电动势定义非静电力电子负极搬正极做功EBvL运动导体回路中动生电动势
证明述积分等回路磁场中运动时磁通量变化率负值
法拉第电磁感应定律致
动生电动势求解采两种方法：利动生电动势公式计算二设法构成种合理闭合回路便应法拉第电磁感应定律求解
感应电场
变化磁场激发电场感应电场涡旋电场．感应电场电场线闭合没起点终点．闭合电场线包围变化磁场属非保守场．
电磁感应现象说明电荷激发电场磁场变化激发电场磁场变化导致通闭合导体回路磁通量发生变化回路中便产生感应电流产生电荷定移动电场实验表明导体存磁场变化激发电场
电场
科技名词定义
中文名称：
电场
英文名称：
electric field
定义：
然界中基场电磁场组成部分电场强度E电通密度D表征具体表现单位试验电荷电动力
属学科：
电力（级学科）通（二级学科）
容全国科学技术名词审定委员会审定公布
百科名片
电场电荷变化磁场周围空间里存种特殊物质电场种物质通常实物分子原子组成客观存电场具通常物质具力量等客观属性电场力性质表现：电场放入中电荷作力种力称电场力电场性质表现：电荷电场中移动时电场力电荷作功（说明电场具量）
目录
电场
静电场
二感应电场
1 电场强度
2 电场线
3 电场力
三摩擦起电
四电荷量
五元电荷
研究电场
电场
静电场
二感应电场
1 电场强度
2 电场线
3 电场力
三摩擦起电
四电荷量
五元电荷
研究电场
电场
diànchǎng [electric field]
点电荷电场线
静止电荷周围空间产生电场称静电场时间变化磁场周围空间激发电场称旋电场[1]（称感应电场涡旋电场）静电场源旋场电荷场源旋电场源旋场普遍意义电场静电场旋电场两者
电场矢量场方正电荷受电场力方电场力性质电场强度描述
静电场
静电场静止电荷激发电场静电场电场线起始正电荷穷远终止穷远负电荷电场力移动电荷做功具路径关特点电势差描述电场性质等势面形象说明电场电势分布
二感应电场
变化磁场激发电场感应电场涡旋电场感涡旋电场
磁场变化时线圈产生感生电动势导体种类形状性质构成均关磁场身变化引起麦克斯韦提出变化磁场会周围空间激发种电场正式种电场闭合回路中产生感生电动势感生电流理种电场称涡旋电场
应电场电场线闭合没起点终点闭合电场线包围变化磁场
电场强度
描述某点电场特性物理量符号EE矢量电场强度简称场强定义放入电场中某点电荷受电场力F电荷量q值场强方正检验电荷受力方相场强定义根电场电荷作力特点出电荷激发静电场变化磁场激发涡旋电场适场强单位牛／库伏／米两单位名称样场强数值等单位电荷该点受电场力场强方正电荷受力方相
电场特性电荷作力电场力正电荷受力方方相负电荷受力方方相反电场种物质具量场强处电场量
已知电场强度判定电场电荷作力电介质(绝缘体)电击穿场强关
点电荷电场强度点电荷决定试探电荷关
真空中点电荷场强公式Ek*Qr^2
匀强电场场强公式：EUd
电场中适定义式：EFq
介质中点电荷场强：kQ(r^2)
注：匀强电场匀强电场中场强相等方相匀强电场电场线组疏密相行线
匀强电场中EUd（适匀强电场）U电势差单位：伏特米电荷电场中受力恒力带电粒子匀强电场中作匀变速运动电场等势面电场线相垂直
电场线
形象描述场强分布电场中画出方曲线曲线点切线方表示该点场强方电场线疏密程度该处场强成正
电场种物质电场线画出便形象描述电场分布辅助工具客观存
没电荷空间电场线具相交中断特点静电场电场线具列特性：
1电场线闭合始正电荷终止负电荷
2电场线垂直导体表面
3电场线等势面垂直
感应电场电场线具述特性：
1电场线闭合
2闭合电场线包围磁感线
知道电场电场线判定场强方画出等势面判定电势高低(电场线方电势降低)
应该注意电场线电荷运动轨迹根电场线方确定电荷受力方加速度方确定电荷速度方运动轨迹电场线直线时电荷运动速度电场线行电荷运动轨迹电场线重合
电场力
电场力
定义：电荷间相互作通电场发生电荷存电荷周围存着电场电场基性质放入中电荷力作种力做电场力
二方：正电荷电场线切线方负电荷电场线切线方反方
三计算：电场力计算公式FqE中q点电荷带电量E场强WFd根电场力做功电场力方运动距离求电磁学中重公式WqU（中U两点间电势差）公式推导出
——————————
电场力功：
电场力作广泛应粒子加速器航天事业中导航修正新物质加工物质排列改变未动力等等
电场力研究方：
未电场力存航空航天事业会长足发展例利电场保护层（飞行器更轻）飞行器赖电场飞行（取代现发动机）电场核物质衰变起作（更利源）
——————————
三摩擦起电
（electrification by friction)
摩擦方法物体带电程做摩擦起电（两种物体相互摩擦种物体带正电种物体带负电现象）
摩擦起电原摩擦物体余电子失原电子余电子物体带负电失原电子物体带正电
四电荷量
通常正电荷电荷量正数表示负电荷电荷量负数表示 带电体带电量总等某电量整数倍电量做基元电荷称元电荷e表示1e160217733×10^19C 计算中取e16×10^19C等电子带电量少等质子带电量少 国际单位制中电量基单位库仑量纲I*T 1库仑1安培·秒 库仑电量单位符号C纪念法国物理学家库仑命名导线中载1安培稳恒电流1秒通导线横截面积电量1库仑 库仑国际标准单位国际标准导出单位电子带负电荷量库仑（元电荷）说1库仑相624146×10^18电子带电荷总量 电荷量公式： QIt（中I电流单位A t时间单位s）
五元电荷
（elementary charge)
带电体电荷量等电荷量e整倍数电荷量e做元电荷
e16021892*10^19
现止许认：分子间什没实数情况分子原子组成果转原子间什话许会问题更科学
什电场？许忽略觉物理学领域觉电场非常起东西世界切力量源切物理工业化学源电子信息生物等学科研究质象什呢？详细分析：
1摩擦力弹力电场力贡献
2分子间力电场力组成
3生化反应动力源泉电场
4电流电压电场力引起
5光电磁波电场引起
6信息技术研究电场特性
保守场
保守场电场做功路径关始末位置关
涡旋电场
磁场变化时线圈产生感生电动势导体种类形状性质构成均关磁场身变化引起麦克斯韦提出变化磁场会周围空间激发种电场正式种电场闭合回路中产生感生电动势感生电流理种电场称涡旋电场
研究电场
电场基性质放入中电荷作力通性质研究电场放入电场中试探电场性质电荷称试探电荷试探电荷电荷量应足够放入电场会影响原电场分布：外线度应足够样方便研究电场中点情况
电场强度
科技名词定义
中文名称：
电场强度
英文名称：
electric field intensityelectric field strength
定义：
作静止带电粒子力F粒子电荷Q矢量符号E
简介
电场
电场强度[1] 描述电场性质基物理量矢量简称场强规定方正电荷该点受电场力方相规定负电荷该点受电场力方电场强度方相反电场基特征中
电荷受电场力
电场中某观察点电场强度E等置该点静止电荷q＇受力F电量q＇试验电荷q＇数值应足够改变处电场样电场强度等单位正电荷受力
编辑段
相关知识
电场强度单位应牛(顿)库(伦)国际单位制中符号NC果1C电荷电场中某点受静电力1N点电场强度1NC电场强度单位伏（特）米符号Vm牛库相等1Vm1NC
电场强度定义放入电场中某点电荷受静电力F电荷量值定义式EFq 适切电场中F电场试探电荷作力q试探电荷电荷量单位NC
电场强度方：电场中某点场强方规定放该点正电荷受静电力方
真空中静止点电荷q建立电场库仑定律出
式中r电荷q 观察点（q＇）距离rq 指该观察点单位矢量标明E
电场
方真空介电常数
静电场库仑电场旋场引入标量电位φ电场强度矢量电位标量间关系负梯度关系
E＝Δγφ
时变磁场产生电场称感应电场旋场引入矢量磁位A选择适规范电场强度矢量磁位间关系时间变化率负数关系
感应电场库仑电场合成电场源旋场
电场强度关系电工设备中处绝缘材料承受力导电材料中出现电流密度端钮电压否产生电晕闪络现象等问题设计中需考虑重物理量
电场中某点电场强度数值等单位电荷点受电场力试验电荷电量体积均应充分便忽略电场分布影响精确描述点电场场强矢量方正试验电荷受力方等单位试验电荷受力场强单位伏／米1伏／米＝1牛／库场强空间分布电力线形象图示电场强度遵场强叠加原理空间总场强等电场单独存时场强矢量场强叠加原理实验规律表明电场独立起作存电场影响叙述适静电场适旋电场两者构成普遍电场
电场强度叠加遵循矢量合成行四边形定
球表面附电场强度约100Vm
高中物理中电场强度概念
①定义：放入电场中某点电荷受静电力F电荷量值做该点电场强度
②定义式：EFq F电场试探电荷作力q放入电场中某点受力电荷（试探电荷）电荷量
③电场强度方：规定放该点正电荷受静电力方正电荷受力方相负电荷受力方相反
④物理意义：描述电场强弱物理量描述电场力性质物理量电场强度取决电场身者说取决激发电场电荷电场中受力电荷关
⑤适条件：适切电场
⑥电场强度矢量
⑦电场决定式：kQr^2(适点电荷）中E电场强度k静电力常量Q源电荷电量r源电荷试探电荷距离
⑧电场力：FE*q
电磁场
类场强公式
真空中点电荷场强公式Ek*Qr^2
匀强电场场强公式：EUd
电场中适定义式：EFq
行板电容器间场强EUdεS4πkd
介质中点电荷场强：EkQ(r^2)
库仑定律
科技名词定义
中文名称：
库仑定律
英文名称：
Coulomb law
定义：
表示两带电粒子间力定律关系式：式中：带电荷粒子施加带电荷粒子力k正常数带电荷粒子带电荷粒子矢量粒子间距离单位矢量r21r
库仑定律
库仑定律：电磁场理基定律真空中两静止点电荷间作力两电荷带电量积成正距离方成反作力方着两点电荷连线名电荷相斥异名电荷相吸公式：Fk*(q1*q2)r^2
目录
库仑定律简介
库仑定律验证
库仑定律公式
库仑定律物理意义
学应库仑定律注意事项
库仑定律发现
1 科学家电力早期研究
2 库仑定律建立
3 库仑定律验证影响
库仑定律简介
库仑定律验证
库仑定律公式
库仑定律物理意义
学应库仑定律注意事项
库仑定律发现
1 科学家电力早期研究
2 库仑定律建立
3 库仑定律验证影响
库仑定律简介
库仑定律成立条件：1真空中 2静止 3点电荷
（静止观测者参考系中静止中学计算般做求）
库仑定律验证
库仑定律17841785年间库仑通扭秤实验总结出
库仑扭秤
纽秤结构细金属丝悬挂根秤杆端球A端衡体PA旁置样固定球B研究带电体间作力先AB带定电荷时秤杆会A端受力偏转转动悬丝端悬钮球回原位置时悬丝扭力矩等施球A电力力矩果悬丝扭力矩扭转角度间关系已事先校准标定旋钮指针转角度读数已知秤杆长度知距离AB间作力
较力通悬丝扭转角度较力
库仑定律公式
COULOMB’S LAW
库仑定律——描述静止点电荷间相互作力规律
库仑定律
真空中点电荷 q1 q2作力
Fk*(q1*q2)r^2 (结合万引力公式FGm1m2 r^2考虑）
中：
r ——两者间距离
r —— q1 q2方矢径
k ——库仑常数
式表示： q1 q2 号 F 12y r 方——斥力
两者异号 F 12 r 方——吸力
显然 q2 q1 作力
F21 F12 （12）
MKSA单位制中
力 F 单位： 牛顿（N）千克· 米秒2(kg·mS2)（量纲 ：M LT 2）
电量 q 单位： 库仑（C）
定义：流某曲面电流1 安培时秒钟通
电量定义 1 库仑
1 库仑（C） 1 安培 ·秒（A · S） （量纲：IT）
例常数 k 14pe0 (13)90x10^9牛 ·米2库2
e0 8854 187 818(71)×10 12 库2 牛 ·米2 ( 通常表示法拉米 )
真空介电常数 英文名称：permittivity of vacuum
说明称绝介电常数符号εo等8854187817×1012法米导真空磁导率光真空中速度误差常量
库仑定律物理意义
(1)描述点电荷间作力仅带电体尺度远两者均距离成点电荷
(2）描述静止电荷间作力电荷存相运动时库仑力需修正Lorentz力实践表明电荷相运动速度远光速 c库仑定律出结果实际情形接
[例11] 较氢原子中质子电子库仑力万引力（均距离方反力）
典理基态氢原子中电子轨道半径 r ≈ 529×10 11 米
核子线度 ≤ 1015 米 电子线度≤1018米两者成 点电荷
两者电量 e ≈ ± 1 60×1019 库仑 质量 mp ≈ 167×1027 千克 me ≈ 911×1031千克
万引力常数 G ≈ 667 ×1011 牛 ·米2 千克2
电子受库仑力 Fe e2r 4pe0r3 电子受引力 Fg Gmpmer r3
两者： Fe Fg e2 4pe0Gmpme ≈227 ×10 39 （16）
见电磁力原子分子结构中起决定性作种作力远万引力引起作力表述质量物体间影响力远电磁力作：电荷间作力着电荷量增增着距离增减
学应库仑定律注意事项
(1) 库仑定律适计算两点电荷间相互作力非点电荷间相互作力库仑定律适（根直接认r限时F限r限时两电荷已失作点电荷前提）
(2) 应库仑定律求点电荷间相互作力时表示正负电荷+符号代入公式中计算程中绝值计算结果根电荷正负确定作力引力斥力作力方
(3)库仑力样遵守牛顿第三定律认电荷量电荷量电荷作力(两电荷间作力反作力)
库仑定律发现
库仑定律说实验定律说牛顿引力定律电学磁学中推假说实验定律库仑扭称实验起重作电摆实验起决定作便样库仑然鉴引力理模拟万引力两物体质量成正关系认两电荷间作力两电荷电量成正关系假说牛顿万引力定律推普利斯特利卡文迪许等做量工作角度考察库仑定律重新准确进行熟悉确实非常必
科学家电力早期研究
类电现象熟悉研究历长时间直16世纪电现象深入熟悉吉尔伯特较系统研究静电现象第提出较系统原始理引电吸引概念吉尔伯特工作停留定性阶段进展18世纪中叶助万引力定律电磁做种种猜测18世纪期科学家开始电荷相互作研究
富兰克林早观察电荷分布导体表面普利斯特利重复富兰克林实验电学历史现状书中根牛顿然哲学数学原理先预言电荷间作力距离方成反然思想重普利斯特利结时没科学界重视
库仑定律提出前两作定量实验研究明确结惜没时发表未科学发展起应推动作位英国爱丁堡学罗宾逊认电力服方反律指数n206电学研究开始进行精确研究项工作直1801年发表位英国卡文迪许1772～1773年间做双层心球实验第次精确测量出电作力距离关系发现带电导体电荷全部分布表面部带电卡文迪许进步分析n2002心球实验结果时条件相精确惜直没公开发表结果
库仑定律建立
库仑法国工程师物理学家1785年库仑扭称实验测量两电荷间作力两电荷间距离关系通实验出：两带种类型电荷球间排斥力两球中心间距离方成反年电力定律文中介绍实验装置测试实验结果
库仑扭秤巧妙利称性原理实验需电量进行改变库仑移动球固定球带量种电荷改变间距离通实验数知斥力距离方成反异种电荷间引力扭称测量碰麻烦反复思考库仑鉴动力学实验加解决库仑设想：假异种电荷间引力间距离方成反设计出种电摆进行实验
库仑定律发现者库仑
通电摆实验库仑认：异性电流体间作力性电流体相互作样距离方成反库仑利单摆相类似方法测定异种电荷间引力距离方成反通扭力静电力衡见库仑确定电荷间相互作力距离关系时两种方法性电荷静电力学方法异性电荷动力学方法
库仑注重修正实验中误差：进行刚说必修正总发现磁流体作吸引排斥距离方倒数规律变化应指出库仑精确测定距离方反关系静电力静磁力形式纳万引力范畴里强调库仑没验证静电力电量积成正库仑仅仅认应该样说库仑验证电力距离方成反仅仅推测电力电量积成正
库仑定律验证影响
库仑定律方反定律发现科学家断检验指数2精度1971年威廉等实验表明库仑定律中指数2偏差超1016假定2事实指数2光子静止质量零互推实假mz零值会动摇物理学厦重基石现理mz等零前提目前止理实验表明点电荷作力方反定律相精确200年电力方反律精度提高十数量级成物理学中精确实验定律回顾库仑定律建立程库仑第做类实验实验结果精确方反定律称库仑定律库仑结束电学发展第时期库仑工作静电学趋高度完善电量单位纪念库仑名字命名
库仑定律仅电磁学基定律物理学基定律库仑定律阐明带电体相互作规律决定静电场性质整电磁学奠定基础库仑1777年起致力超距作引入磁学电学认静电力静磁力远处带电体荷磁体存什电流体涡旋流体带电物质磁体击力符合牛顿万引力定律确定关系库仑提供精密测量排关电性切思辩库仑工作法国物理学家影响稍拉普拉斯物理学简略纲领证实物理学简略纲领基出发点切物理现象简化粒子间吸引力排斥力现象电磁运动荷电粒子荷磁粒子间吸引力排斥力产生效应种简化便分析数学方法运物理学
安培定
百科名片
安培定
安培定右手螺旋定表示电流电流激发磁场磁感线方间关系定通电直导线中安培定（安培定）：右手握住通电直导线拇指指电流方四指指磁感线环绕方通电螺线中安培定（安培定二）：右手握住通电螺线四指弯曲电流方致拇指指端通电螺线N极
安培定图示
性质
直线电流安培定段直线电流适环形电流成段直线电流组成段直线电流直线电流安培定判定出环形电流中心轴线磁感强度方叠加起环形电流中心轴线磁感线方直线电流安培定基环形电流安培定直线电流安培定导出直线电流安培定电荷作直线运动产生磁场适时电流方正电荷运动方相负电荷运动方相反
HC奥斯特电流磁效应实验系列实验启发 AM安培认识磁现象质电流 涉电流 磁体种相互作结电流间相互作提出寻找电流元相互作规律基问题克服孤立电流元法直接测量困难 安培精心设计4示零实验伴缜密理分析出结果安培电磁作持超距作观念理分析中强加两电流元间作力连线假设期遵守牛顿第三定律结误述公式抛弃错误作力连线假设修正结果应距作观点理解电流元产生磁场磁场中电流元施作力
安培定律库仑定律相磁作基实验定律 决定磁场性质提供计算电流相互作途径
安培力公式
电流元I1dι 相距γ12电流元I2dι 作力df12：
μ0 I1I2dι2 × (dι1 × γ12)
df12 ── ───────────
4π γ123
式中dι1dι2方电流方γ12I1dι 指I2dι 径矢安培定律分两部分电流元Idι（述I1dι ）γ（述γ12）处产生磁场
μ0 Idι × γ
dB ── ─────
4π γ3
毕萨拉定律二电流元Idl（述I2dι2）磁场B中受作力df（述df12）：
df Idι × B
安培定律公式：
公式中积分围道积分等号右侧电流流入闭合面电流代数μ0常数μ0 4π*10^7
天文右手螺旋定
通常通三种方法辨球南北极
1立木棒垂直面白天时阴影指北极限北回线北北极圈南种方法行
2指南针理北极磁北极区行
3助星体北极星南十字星座种方法夜里行
更深层问题出现关北概念推广宇宙中部分某星球时果北词什普遍含义星球应北极南极北极究竟呢？显然现北极星没星球起完全
天文学家简单规称右手螺旋定偶尔天文学家需解决样问题圣父基督说定中少新科学家（New Scientist）期圣诞特刊说法样篇文章中问太阳系中某星球月亮北极否圣诞老提供球更居时贾斯廷·马林斯简洁描述规：
右手握拳成拇指形状果行星运转方手指弯曲方相符拇指指北极试着划球旋转方式（球旋转式西东什太阳起东西运行原）
意味着例相球说金星北极位底部太阳系行星中金星唯反方旋转
左手定
定义
左手展拇指余四指垂直手掌面
左手放入磁场中磁感线垂直穿入手心四指指电流方拇指方导体运动方
编辑段
延伸
左手定然发电机场景闭合电路中部分导体作切割磁感线运动产生感应电流判断感应电流方时左手展手心准N极拇指起四指垂直 四指切割磁感线方拇指产生感应电流方（题试试吧）
编辑段
研究方法
恒定磁场施力运动电荷
磁场运动电荷产生施力运动电荷磁场静止电荷产生施力静止电荷
力直垂直粒子运动方改变粒子运动速度恒定磁场量传输运动电荷
磁场改变电荷运动方 电场改变电荷运动速度
磁铁磁感线电流磁感线画出时候两种磁感线交织起量加法磁铁电流磁感线方相方磁感线变密集方相反方磁感线变稀疏磁感线特性条磁感线互相排斥磁感线密集方压力磁感线稀疏方压力电流两侧压力电流压边拇指方压力方区分右手定(磁场产生磁感线磁感线产生压力）
适情况
电流方磁场方垂直
（计算法）
```
电流元I1dι 相距γ12电流元I2dι 作力df12：
μ0 I1I2dι2 × (dι1 × γ12)
df12 ── ───────────
4π γ123
式中dι1dι2方电流方γ12I1dι 指I2dι 径矢安培定律分两部分电流元Idι（述I1dι ）γ（述γ12）处产生磁场
μ0 Idι × γ
dB ── ─────
4π γ3
毕萨拉定律二电流元Idl（述I2dι2）磁场B中受作力df（述df12）：
df Idι × B
(左手定左手螺旋定关左右手定：左手定右手定右手螺旋定没左手螺旋定)
左手定右手定实质相 规定手指手心代表方已 高中阶段简单引右手定概念 学阶段 涉两量叉律左手定
磁场
科技名词定义
中文名称：
磁场
英文名称：
magnetic field
定义：
然界中基场电磁场组成部分磁场强度H磁感应强度B表征
属学科：
电力（级学科）通（二级学科）
容全国科学技术名词审定委员会审定公布
百科名片
磁场种见摸着特殊物质具波粒辐射特性磁体周围存磁场磁体间相互作磁场作媒介电流运动电荷磁体变化电场周围空间存种特殊形态物质磁体磁性源电流电流电荷运动概括说磁场运动电荷电场变化产生
目录
磁场概述
术语介绍
磁场方
磁感线
磁场类型
形成原
电磁场
磁场
模拟球磁场
相关资料
磁场概述
术语介绍
磁场方
磁感线
磁场类型
形成原
电磁场
磁场
· 模拟球磁场
· 相关资料
磁场概述
磁场英文：magnetic field
简易定义：放入中磁针磁力作物质做磁场
磁场基特征中运动电荷施加作力通电导体磁场中受磁场作力磁场电流磁体作力力距皆源现代理说明磁力电场力相效应
电场相仿磁场定空间区域连续分布矢量场描述磁场基物理量磁感应强度矢量B 磁感线形象图示然作矢量场磁场性质电场颇
磁场示意图
运动电荷变化电场产生磁场两者总磁场源旋矢量场磁力线闭合曲线族中断交叉换言磁场中存发出磁力线源头存会聚磁力线尾闾磁力线闭合表明磁力线环路积分零磁场旋场势场（保守场）存类似电势样标量函数
电磁场电磁作媒递物统整体电场磁场紧密联系相互存两侧面变化电场产生磁场变化磁场产生电场变化电磁场波动形式空间传播电磁波限速度传播具交换量动量电磁波实物相互作电磁波粒子相互转化等等证明电磁场客观存物质特殊没静质量
磁现象早类认识物理现象指南针中国古代发明磁场广泛存球恒星(太阳)星系（银河系）行星卫星星际空间星系际空间存着磁场认识解释中许物理现象程必须考虑磁场重素现代科学技术类生活中处处遇磁场发电机电动机变压器电报电话收音机加速器热核聚变装置电磁测量仪表等磁现象关甚体伴着生命活动组织器官会产生微弱磁场球磁级理两极相反
术语介绍
磁感应强度：磁力线方垂直单位面积通磁力线数目磁力线密度磁通密度B表示单位特（斯拉）T
磁通量：磁通量通某截面积磁力线总数Φ表示单位韦伯（Weber）符号Wb 通线圈磁通表达式：ΦB·S（中B磁感应强度S该线圈面积） 1Wb1T·m2
安培力：（左手定）FBIL*Sinθ
洛伦兹力：（左手定）微观FqvBSinθ
磁场方
规定磁针北极磁场中某点受磁场力方该电磁场方 北极出发南极方磁体部南极北极外表现磁感线切线方放入磁场磁针静止时北极指方磁场南北极理南北极正相反端两种极间存偏角称磁偏角磁偏角断发生缓慢变化掌握磁偏角变化应指南针指具重
三维磁场图
意义
磁感线
磁场中画曲线曲线点切线方点磁场方相曲线磁力线磁力线闭合曲线规定磁针北极指方磁力线方磁铁周围磁力线N极出进入S极磁体部磁力线S极N极
磁场类型
1恒定磁场 磁场强度方保持变磁场称恒定磁场恒磁场铁磁片通直流电电磁铁产生磁场
2交变磁场 磁场强度方规律变化磁场工频磁疗机异极旋转磁疗器产生磁场
3脉动磁场 磁场强度规律变化磁场方发生变化磁场极旋转磁疗器通脉动直流电磁铁产生磁场
计算机模拟演示球磁场
4脉磁场 间歇振荡器产生间歇脉电流种电流通入电磁铁线圈产生种形状脉磁场脉磁场特点间歇式出现磁场磁场变化频率波形峰值根需进行调节
恒磁场称静磁场交变磁场脉动磁场脉磁场属动磁场磁场空间处磁场强度相等致相等称均匀磁场否称非均匀磁场离开磁极表面越远磁场越弱磁场强度呈梯度变化
形成原
假想根直立金属棒两端加电位差电子正电位端加速端缺少电子带正电样电流会四周空间形成磁场
电磁场
电磁场（electromagnetic field）联系相互存电场磁场统体总称时间变化电场产生磁场时间变化磁场产生电场两者互果形成电磁场电磁场变速运动带电粒子引起强弱变化电流引起原电磁场总光速四周传播形成电磁波电磁场电磁作媒递物具量动量物质存种形式电磁场性质特征运动变化规律麦克斯韦方程组确定
磁场
磁场（geomagnetic field）心磁层顶空间范围磁场磁学研究象类磁场存早期认识源天然磁石磁针指极性磁北磁极理南极附磁南磁极理北极附磁针指极性球北磁极（磁性S极）吸引着磁针N极球南磁极（磁性N极）吸引着磁针S极解释初英国W吉伯1600年提出
球磁场示意图
吉伯作出磁场源球体假定正确已1839年德国数学家CF高斯首次运球谐函数分析法证实
磁磁感线理线行间夹角做磁偏角中国古代著名科学家沈括第注意磁偏角现象科学家
磁场量场描述空间某点磁场强度方需3独立磁素常磁素7磁场总强度F水强度H垂直强度ZXY分H北东分量DI分磁偏角磁倾角中磁偏角观测历史早现代磁场观测中磁台般记录HDZXYZ
空间磁场均匀磁化球体磁场强度面两极附1高斯磁场非常弱磁场磁场强度单位通常采伽马（γ）1纳特斯拉1960年决定采特斯拉作国际测磁单位1高斯＝10^(4)特斯拉（T）1伽马＝10^(9)特斯拉＝1纳特斯拉（nT）简称纳特磁场然弱延伸远空间保护着球生物类免受宇宙辐射侵害
磁场包括基磁场变化磁场两部分成完全基磁场磁场部分起源球部较稳定变化非常缓慢变化磁场包括磁场种短期变化起源球外部微弱
球基磁场分偶极子磁场非偶极子磁场磁异常组成部分偶极子磁场磁场基成
球核心流体部分球磁场影响
分强度约占磁场总强度90％产生球液态外核电磁流体力学程激发电机效应非偶极子磁场分布亚洲东部非洲西部南西洋南印度洋等域均强度约占磁场10％磁异常分区域异常局部异常岩石矿体分布关
球变化磁场分静变化干扰变化两类型静变化太阳日周期太阳静日变化场源分布电离层中干扰变化包括磁暴磁亚暴太阳扰日变化磁脉动等场源太阳粒子辐射磁场相互作磁层电离层中产生种短暂电流体系磁暴全球时发生强烈磁扰持续时间约1～3天幅度达10纳特种干扰变化分布球极光区外源场外变化磁场源场源场外源场球部感应出电流产生高斯球谐分析变化磁场种外场区分开根变化磁场外场相互关系出球部电导率分布已成磁学重领域做球电磁感应
球变化磁场磁层电离层电磁程相联系壳幔电性结构关空间物理学固体球物理学研究中具重意义
模拟球磁场
电脑模拟系统破解球磁场南北颠倒谜
美国国家理杂志发表文章解释球磁场南北颠倒原1845年德国数学家卡尔·高斯开始记录球磁场数时相天磁场强度减弱10左右种势头继续
电脑模拟系统助阵科学家说种现象罕见数十亿年中球磁场次发生翻转球岩石中找量证十年中发展电脑模拟系统演示翻转程美国加州学球科学磁场专家加里·格拉兹迈尔说：岩石翻转情形岩石会告诉什电脑模拟系统说明切系统格拉兹迈尔事保尔·罗伯兹研发质记录球磁场均约20万年翻转次时间相差固定次磁场翻转78万年前
专家认球磁场球深处心部分固体心四周处熔解状铁镍液体
日空间球磁层图
心金属液中运动产生电流形成球磁场该磁场屏蔽宇宙射线太阳风暴球袭击保护球生命延续科学家发现火山岩浆凝固时中铁总磁场方排列专家现象称球动力学球磁场球动力支配根理发展电脑模拟系统发现心周围液体物质总处稳定状态非常缓慢速度转动般约年移动度然受某种干扰时速度会变越越快原磁场偏离极越越远发生南北极互换现象
美国约翰·霍普金斯学球物理学家皮特·奥森正严密关注球磁场变化说着时间推移够追踪轨迹飓风预报样会知道翻转现象什时候发生加里·格拉兹迈尔安慰家说：现象发生次生命会灭绝新闻背景磁场颠倒危生物磁场颠倒危生物首先许鉴球南北极迁徙动物会乱方寸
万年蜜蜂鸽子鲸鱼鲑鱼红龟津巴布韦鼹鼠等动物直赖先天性磁场指引秋移春返旦磁场消失命运难预测类说致命击莫直接暴露强烈紫外线辐射届时皮肤癌等种灾难降[1]
相关资料
球磁极变换会造成灾难
家知道球磁极着时间流逝变换南极变北极北极变南极两次变换间时间间隔等均2
活动太阳磁场
5万年
科学家发现前次变换发生75万年前预料久会发生新两极变换样产生问题：球磁极变换会会球磁场短时间消失失防止宇宙带电粒子达球力引起科幻电影描述严重然灾害呢？
德国慕尼黑学赫拉德·勒施等研究发现会发生样灾难中拯救英雄太阳风 赫拉德·勒施等发现带电粒子组成太阳风瞬间建立起新磁场
外太阳风球等离子层运动速度相差太阳风快距离面350公里高度建立起磁保护伞磁保护伞磁场强度致目前低磁磁场强度样宇宙中带电粒子挡球气层外球生物然高枕忧
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科技名词定义
中文名称：
电磁感应
英文名称：
electromagnetic induction
定义：
产生感应电压感应电流现象
电磁感应（Electromagnetic induction）现象指放变化磁通量中导体会产生电动势电动势称感应电动势感生电动势导体闭合成回路该电动势会驱电子流动形成感应电流（感生电流）迈克尔·法拉第般认定1831年发现感应现象然Francesco Zantedeschi1829年工作预见
目录
定义
发现者
法拉第重实验
原理
右手安培定理
感应电流产生条件
应
1 发电机
2 电动机
3 变压器
4 电磁流量计
定义
发现者
法拉第重实验
原理
右手安培定理
感应电流产生条件
应
1 发电机
2 电动机
3 变压器
4 电磁流量计
展开
电磁感应
定义
闭合电路部分导体磁场中做切割磁感线运动导体中会产生电流种现象电磁感应现象产生电流称感应电流
初中物理课便学生理解定义电磁感应现象全面概括电磁感现象：闭合线圈面积变改变磁场强度磁通量会改变会发生电磁感应现象准确定义：
磁通量变化产生感应电动势现象
发现者
1820年HC奥斯特发现电流磁效应许物理学家便试图寻找逆效应提出磁否产生电磁否电作问题1822年DFJ阿喇戈Avon洪堡测量磁强度时偶然发现金属附磁针振荡阻尼作1824年阿喇戈根现象做铜盘实验发现转动铜盘会带动方悬挂磁针旋转磁针旋转铜盘步稍滞电磁阻尼[1]电磁驱动早发现电磁感应现象没直接表现感应电流时未予说明
1831年8月M法拉第软铁环两侧分绕两线圈 闭合回路导线端附
迈克尔·法拉第
行放置磁针电池组相连接开关形成电源闭合回路实验发现合开关磁针偏转切断开关磁针反偏转表明电池组线圈中出现感应电流法拉第立意识种非恒定暂态效应紧接着做十实验产生感应电流情形概括 5 类 ：变化电流 变化磁场运动恒定电流运动磁铁磁场中运动导体现象正式定名电磁感应进法拉第发现相条件金属导体回路中产生感应电流导体导电力成正认识感应电流导体性质关感应电动势产生没回路没感应电流感应电动势然存
出确定感应电流方楞次定律描述电磁感应定量规律法拉第电磁感应定律产生原感应电动势分动生电动势感生电动势两种前者起源洛伦兹力者起源变化磁场产生旋电场
编辑段
法拉第重实验
电磁感应
空心纸筒绕组电流计联接导体线圈磁棒插进线圈程中电流计指针发生偏转磁棒线圈抽出程中电流计指针发生反方偏转磁棒插进抽出线圈速度越快电流计偏转角度越磁棒动时电流计指针会偏转
线圈说运动磁棒意味着周围磁场发生变化线圈感生出电流法拉第终实现年梦想——磁运动产生电 奥斯特法拉第发现深刻揭示组极美妙物理称性：运动电产生磁运动磁产生电
仅磁棒线圈相运动线圈出现感应电流线圈中电流发生变化线圈出现感应电流
例图中线圈1通开关k电源连接起开关k合断开程中线圈2会出现感应电流 果线圈1连接直流电源改成交变电源线圈1提供交变电流引起线圈2出现感应电流 样线圈1电流变化导致线圈2周围磁场发生变化
原理
电磁感应
电磁感应现象发现电磁学领域中伟成仅揭示电磁间联系电磁间相互转化奠定实验基础类获取巨廉价电开辟道路实重意义电磁感应现象发现标志着场重工业技术革命事实证明电磁感应电工电子技术电气化动化方面广泛应推动社会生产力科学技术发展发挥重作
闭合电路n匝线圈表示：E＝nΔΦΔt 式中n线圈匝数ΔΦ磁通量变化量单位Wb Δt发生变化时间单位s E 产生感应电动势单位V
右手安培定理
电磁感应
伸开右手拇指余四手指垂直手掌面右手放入磁场中磁感线着手心指尖拇指指导体运动方余四手指指方感应电流方 计算公式
1[感应电动势计算公式]
1)E＝nΔΦΔt（普适公式）｛法拉第电磁感应定律E：感应电动势(V)n：感应线圈匝数ΔΦΔt磁通量变化率｝
2)E＝BLVsinA(切割磁感线运动) EBLV中vL磁感线行磁感线垂直中sinAvL磁感线夹角 ｛L效长度(m)｝
3)Em＝nBSω（交流发电机感应电动势） ｛Em感应电动势峰值｝
4)E＝B(L^2)ω2（导体端固定ω旋转切割） ｛ω角速度(rads)V速度(ms)(L^2)指L方｝
2磁通量Φ＝BS {Φ磁通量(Wb)B匀强磁场磁感应强度(T)S正面积(m2)} 计算公式△ΦΦ1Φ2 △ΦB△SBLV△t
3感应电动势正负极利感应电流方判定｛电源部电流方：负极流正极｝
*4感电动势E＝nΔΦΔt＝LΔIΔt｛L感系数(H)(线圈L铁芯铁芯时)ΔI变化电流t时间ΔIΔt感电流变化率(变化快慢)｝
△特注意 Φ △Φ △Φ△t必然联系E电阻关 En△Φ△t 电动势单位伏V 磁通量单位韦伯Wb 时间单位秒s
感应电流产生条件
1电路闭合通
2穿闭合电路磁通量发生变化
电磁感应
3电路部分磁场中做切割磁感线运动（切割磁感线运动保证闭合电路磁通量发生改变）
三条件中缺少条件1会产生感应电流感应电动势然存（前提磁通量变化）缺少条件2必定会产生感应电动势感应电流产生缺少条件3清状态闭合回路磁通量发生变化切割磁感线：闭合线圈静止磁感应强度变化磁场中时然感应电流产生闭合回路磁通量发生变化闭合回路切割磁感线时回路中感应电流产生
电磁感应现象中强调闭合电路部分导体整闭合电路切割磁感线时左右两边产生感应电流方分逆时针时针整电路讲电流抵消
电磁感应中量关系
电磁感应量转换程例重力势动等转化电热等
应
发电机
电磁感应
法拉第碟片发电机碟片角速率ω旋转静磁场B中环行扫导电半径磁洛伦兹力v×B着导电半径导电边驱动着电流里电刷支撑碟片轴完成电路电流机械运动产生
法拉第电磁感应定律电路磁场相运动造成电动势发电机背根现象永久性磁铁相导电体运动时（反然）会产生电动势果电线时连着电负载话电流会流动产生电机械运动量转变成电例基图四鼓轮发电机种实现种构想发电机法拉第碟片简化版见图八注意图五分析直接洛伦兹力定律出实心导电碟片运作变结果
电磁感应
法拉第碟片例子中碟片碟片垂直均匀磁场中运动导致电流洛伦兹力流外轴臂里明白机械运动成驱动电流必需品趣件事生成电流通导电边时电流会安培环路定理生成出磁场（图八中标示Induced B）边成抵抗转动电磁铁（楞次定律例）图右边转动中轴臂返回电流通右边达底部电刷返回电流感应磁场会抵抗外加磁场减少通电路边通量倾增加旋转带通量图左边转动中轴臂返回电流通左边达底部电刷感应磁场会增加电路边通量减少旋转带通量电路两边生成出抵抗转动电动势反作力需保持碟片转动量正等产生电（加摩擦焦耳热消耗浪费量）机械转化成电发电机会种特性
然法拉第定律常描述发电机运作原理运作机理案变磁铁绕着静止导电体旋转时变化中磁场生成电场麦克斯韦法拉第方程描述样电场会通电线推着电荷行进案感应电动势方面磁铁静止导电体运动时运动中电荷受股磁力（洛伦兹力定律描述样）磁力会通电线推着电荷行进案运动电动势（更关感应电动势运动电动势法拉第定律洛伦兹力细节见例格里夫斯书[20]）
电动机
电磁感应
发电机反运作成电动机例法拉第碟片例子设直流电流电压驱动通导电轴臂然洛伦兹力定律知行进中电荷受磁场B力股力会佛明左手定订方转动碟片没逆效应（摩擦焦耳热）情况碟片转动速率必需dΦBdt等驱动电流电压
变压器
法拉第定律预测电动势时变压器运作原理线圈中电流转变时转变中电流生成转变中磁场磁场作范围中第二条电线会感受磁场转变身耦合磁通量会转变（dΦBdt）第二线圈会电动势电动势称感应电动势变压器电动势果线圈两端连接着电负载话电流会流动
电磁流量计
电磁感应
法拉第定律量度导电液体浆状物流动样仪器称电磁流量计磁场B中导电液速率v速度移动生成感应电压ε公式求出： 中ℓ电磁流量计中电极间距离
电磁阻尼
电磁阻尼现象源电磁感应原理宏观现象：闭合导体磁极发生相运动时两者间会产生电磁阻力阻碍相运动现象楞次定律解释：闭合导体磁极发生切割磁感线运动时闭合导体穿透磁通量发生变化闭合导体会产生感生电流电流产生磁场会阻碍两者相运动阻力正磁体磁感应强度相运动速度等物理量
电磁阻尼现象广泛应需稳定摩擦力制动力场合例电度表电磁制动机械甚磁悬浮列车等
简单增加系统稳定性抑制转子振峰值．提出种新型动式电磁阻尼器．结构类似电磁轴承．需闭环控制采直流电工作通分析发现电磁阻尼器线圈转子涡动时变化磁场产生波动电流转子位移间相位差产生阻尼原推导波动电流阻尼系数计算公式实验结果显示该阻尼器提供阻尼够效抑制振振幅
电磁阻尼
磁场中转动线圈会产生感应电动势线圈外电路闭合线圈中会产生感应电流磁场感应电流产生安培力形成原转动方相反力偶矩线圈转动起阻尼作列两种方法分演示短路线接灵敏电流计电动机电磁阻尼效果
方法
目 演示灵敏电流计短路保护
器材 灵敏电流计导线等
操作
(1)灵敏电流计摇动指针较摆动幅度停止摇动观察指针摆动次定时间停止
(2)次摇动灵敏电流计较摆幅立两接线柱接根导线(短路线)发现指针摆幅迅速减连短路线时摆动时间短指针相连线圈磁场中摆动时产生感应电流线圈受安培力形成阻力矩作指针摆幅迅速衰减样起阻尼保护作
(3)摇动已连短路线灵敏电流计见指针摆动幅度迅速停理操作(2)
说明
(1)通常JD409JD4091型灵敏电流计阻尼时间4S种灵敏电流计动圈铝框闭合已定阻尼作演示中采老式灵敏电流计(部动圈铝框闭合)演示短路阻尼效果更
(2)实验说明灵敏电流计时应两接线柱加短路线达阻尼保护作防止搬动运输程中电流计受振动指针振幅撞弯轴尖脱落等情况
方法二
目 演示电动机短路制动方法
器材 玩具电机单刀双位开关干电池导线等
操作
(1)玩具电动机两节干电池单刀双位开关导线连接图
(2)单刀双位开关扳a电动机高速转动切断电源见电动机断电较长时间保持转动记切断电源完全停转时间
(3)次开关扳a电动机高速转动单刀双位开关扳b发现电动机会迅速停止转动操作(2)形成明显已高速转动电动机转子切断供电磁场中高速转动转子中会产生感应电动势时外电路闭合(开关b)电路中会产生感应电流时相发电机具感应电流转子线圈受安培力力偶矩制动作会转动迅速停止时电动机外部短路线起转子电磁阻尼作
楞次定律
英文名称：
Lenz law
定义：
感应电动势趋产生电流该电流方趋阻止产生感应电动势磁通变化
属学科：
电力（级学科）通（二级学科）
容全国科学技术名词审定委员会审定公布
百科名片
楞次定律公式
楞次定律（Lenz law）条电磁学定律电磁感应出感应电动势方确定电磁感应产生电动势方俄国物理学家海里希·楞次（Heinrich Friedrich Lenz）1834年发现楞次定律量守恒定律电磁感应现象中具体体现楞次定律表述：感应电流效果总反抗引起感应电流原
目录
简述
1 计算公式
2 表述
楞次定律表述特点
楞次定律实质
学难点分析
1 静动飞跃
2 容关系复杂性
3 学生知识力足
突破难点方法
1 正确理解楞次定律阻碍含义
2 应楞次定律判定感应电流方步骤
3 弄清基果关系
4 正确认识楞次定律量转化关系
5 角度理解楞次定律
6 相关解题方法
简述
1 计算公式
2 表述
楞次定律表述特点
楞次定律实质
学难点分析
1 静动飞跃
2 容关系复杂性
3 学生知识力足
突破难点方法
1 正确理解楞次定律阻碍含义
2 应楞次定律判定感应电流方步骤
3 弄清基果关系
4 正确认识楞次定律量转化关系
5 角度理解楞次定律
6 相关解题方法
简述
计算公式
中 E 感应电势N 线圈圈数Φ 磁通量[1]
感应电流磁场总阻碍引起感应电流磁通量变化
楞次定律
注意：阻碍相反原磁通量增时方相反原磁通量减时方相阻碍阻止电路中磁通量变化
1833年楞次 概括量实验事实基础总结出条判断感应电流方规律称楞次定律( Lenz law )
表述
楞次定律表述：
闭合回路中感应电流方总激发磁场阻碍引起感应电流磁通量变化
楞次定律简练表述：
感应电流效果总阻碍引起感应电流原
楞次定律表述特点
楞次定律图解
楞次定律表述结：感应电流效果总反抗引起原 果回路感应电流穿该回路磁通变化引起楞次定律具休表述：感应电流回路中产生磁通总反抗（阻碍）原磁通变化称表述通量表述里感应电流效果回路中产生磁通产生感应电流原原磁通变化四字形象记忆阻留
果感应电流组成回路导体作切割磁感线运动产生楞次定律具体表述：运动导体感应电流受磁场力（安培力）总反抗（阻碍）导体运动妨称表述力表述里感应电流效果受磁场力产生感应电流原导体作切割磁感线运动
楞次定律述表述见楞次定律没直接指出感应电流方概括确定感应电流方原出确定感应电流程序真正掌握必须求表述涵义正确理解熟练掌握电流磁场电流磁场中受力规律
通量表述例点感应电流磁通反抗引起感应电流原磁通变化反抗原磁通果原磁通增加感应电流磁通反抗原磁通增加定原磁通方相反果原磁通减少感应电流磁通反抗原磁通减少定原磁通方相正确领会定律述涵义程序应楞次定律判断感应电流方：a穿回路原磁通方增加减少b根楞次定律表述述涵义确定回路中感应电流该回路中产生磁通方c根回路电流回路部产生磁场方规律（右手螺旋法）感应电流磁通方确定感应电流方
力表述例点感应电流磁场中受安培力方总导体运动方成钝角阻碍导体运动．应确定感应电流程序：a明确磁场B 方导体运动方b根楞次定律述涵意明确感应电流受安培力方c根安培力规律确定感应电流方
见正确掌握楞次定律应仅求准确理解涵义必须掌握电流磁场电流磁场中受力（安培力）规律
楞次1834年发表楞次定律时磁通概念（磁通概念法拉第1846年提出）定律具现表述形式楞次综合法拉第电磁感应原理（发电机原理）安培力原理基础电动机发电机原理形式提出定律基思想：电动机原理代发电机原理确定感应电流方：导线回路磁场中运动时产生感应电流（发电机电流）方通电导体回路磁场力作作相运动时应通电流（电动机电流）方相反．两端面互相行线圈例A 线圈固定B 线圈移动．令A线圈通电流B线圈A运动B线圈产生感应电流电动机发电机原理判断感应电流方程序：假定B作电动机线圈通电受A线圈电流磁场作力着A运动（电动机）根安培力规律（电动机原理）求B线圈电流应A线圈电流相绕行方根楞次电动机发电机原理求B线圈感应电流绕行方A线圈电流绕行方相反
楞次定律叙述似直接涉感应电流方作出判断然必须通作相运动电动机电流方作出判断确定导线磁场中运动产生感应电流方实际然出确定感应电流方原必须电动机原理充分掌握基础定程序确定感应电流方
楞次定律实质
楞次定律表述方式种表述实质相楞次定律实质：产生感应电流程必须遵守量守恒定律果感应电流方违背楞次定律规定原永动机制成面分三种情况进行说明：
（1）果感应电流回路中产生磁通量加强引起感应电流原磁通变化出现感应电流
楞次定律
引起感应电流磁通变化加强感应电流进步增加磁通变化进步加强……感应电流循环程中断增加直限样便初磁通微变化中（种变化停止）限感应电流显然违反量守恒定律楞次定律指出感应电流磁通必须反抗引起磁通变化感应电流具消耗量必须引起磁通变化外界获取回路中维持定感应电流外界必须消耗定量果磁通变化外磁场变化引起抵消建立感应电流程中感应电流回路中磁通保持回路中定磁通变化率产生外磁场励磁电流必须断增加相应量外界断补充
（2）果组成回路导体作切割磁感线运动产生感应电流磁场中受力（安培力）方运动方相感应电流受磁场力会加快导体切割磁感线运动增感应电流循环导体运动断加速动断增电流量电路中损耗焦耳热断增需外界做功显然违背量守恒定律楞次定律指出感应电流受安培力必须阻碍导体运动维持导体定速度作切割磁感线运动回路中产生定感应电流外界必然反抗作感应电流安培力做功
（3）果发电机转子绕组感应电流方作样转动电动机转子绕组电流方相发电机转子绕组转动产生感应电流立成电动机电流绕组加速转动结果感应电流进步加强转动进步加速循环机器发电机输出越越电电动机外做功花代价（转子初动外）显然破坏量守恒定律永动机楞次定律指出发电机转子感应电流方应转子作样运动电机电流方相反
综述楞次定律表述量守恒定律相致概括种表述感应电流效果总反抗产生感应电流原实质产生感应电流程必须遵守量守恒定律
编辑段
学难点分析
静动飞跃
学楞次定律前学电场磁场局限静态场考虑楞次定律涉变化磁场感应电流磁场间相互关系种动态场静动飞跃学生理解起困难
容关系复杂性
楞次定律涉物理量关系复杂产生感应电流原磁场感应电流磁场两者处线圈中感应电流磁场总阻碍原磁场变化间相互赖相互排斥果明确指出物理量间关系学生清晰思路势必造成学生思路混乱影响学生该定律理解
学生知识力足
理解楞次定律必须具备定思维力数学生抽象思维空间想象力强物理知识理解判断分析推理常常表现出定观性片面性表面性某问题理解容易出差错
突破难点方法
正确理解楞次定律阻碍含义
（1）楞次定律容：感应电流具样方感应电流磁场总阻碍引起感应电流磁通
楞次定律
量变化
（2）阻碍二字理解：正确全面理解楞次定律必须阻碍二字功夫里起阻碍作感应电流磁场阻碍原磁通量变化阻碍原磁场阻碍原磁通量认感应电流磁场必然原磁场方相反感应电流方必然原电流流相反楞次定律理解：穿闭合回路磁通量增加时感应电流磁场方总原磁场方相反穿闭合回路磁通量减时感应电流磁场方总原磁场方相外阻碍理解阻止应认识原磁场动感应电流磁场动原磁通量然发生变化阻止感应电流磁场起阻碍作已感应电流磁场存削弱穿电路总磁通量 变化快慢会改变 变化特征方例：增感应电流磁场时 原磁场原方直增增没感应电流磁场时慢点已果磁通量变化阻止感应电流会继续产生感应电流更谈阻止
应楞次定律判定感应电流方步骤
（1）明确原磁场方磁通量变化情况（增加减少）
（2）确定感应电流磁场方增反减确定
（3）安培定确定感应电流方
弄清基果关系
楞次定律揭示果关系文第2张图表示感应磁场原磁场磁通量变化间阻碍阻碍关系：原磁场磁通量变化感应电流产生果原引起结果结果反作原二者发展程中相互作互果
正确认识楞次定律量转化关系
楞次定律量转化守恒定律电磁运动中体现感应电流磁场阻碍引起感应电流原磁场磁通量变化维持原磁场磁通量变化必须动力作种动力克服感应电流磁场阻碍作做功形式转变感应电流电楞次定律中阻碍程实质量转化程
角度理解楞次定律
反抗效果角度理解：感应电流效果总反抗产生感应电流原楞次定律种表述表述楞次定律推广：
①阻碍原磁通量变化
②阻碍（导体）相运动（导体相磁场运动引起感应电流情况）理解者拒者留
相关解题方法
电流元法：整导体段电流元判断电流元受力情况判断道题受力情况
等效磁体法：导体等效条形磁铁进作出判断
躲闪法：增反减方法确定
阻碍相运动法：产生感应电流总阻碍导体相运动
感生电动势
induced electromotive force
固定回路中磁场发生变化回路中磁通量变化产生感生电动势[1]产生感生电动势时导体导体回路动磁场变化产生感生电动势原洛仑兹力变化磁场产生旋电场旋电场回路中电荷作力种非静电力引起感生电动势图式子中E旋旋电场场强单位正电荷受旋电场作力
应该指出引起磁通量变化原感应电动势区分动生电动势感生电动势参考系变换观点定程度具相意义某情形例磁棒插入线圈产生电动势线圈参考系感生电动势磁棒参考系动生电动势般情形通坐标变换感生电动势结动生电动势反然
动生电动势
组成回路导体（整体局部）恒定磁场中运动回路中磁通量发生变化产生感应电动势[1]动生电动势源磁场运动导体中带电粒子洛伦兹力洛伦兹力公式 Fqv×B导体中带电粒子恒定磁场B中速度v运动时F＇ev×Be单位正电荷受洛伦兹力v×B引起动生电动势非静电力根电动势定义非静电力电子负极搬正极做功EBvL运动导体回路中动生电动势
证明述积分等回路磁场中运动时磁通量变化率负值
法拉第电磁感应定律致
动生电动势求解采两种方法：利动生电动势公式计算二设法构成种合理闭合回路便应法拉第电磁感应定律求解
感应电场
变化磁场激发电场感应电场涡旋电场．感应电场电场线闭合没起点终点．闭合电场线包围变化磁场属非保守场．
电磁感应现象说明电荷激发电场磁场变化激发电场磁场变化导致通闭合导体回路磁通量发生变化回路中便产生感应电流产生电荷定移动电场实验表明导体存磁场变化激发电场
电场
科技名词定义
中文名称：
电场
英文名称：
electric field
定义：
然界中基场电磁场组成部分电场强度E电通密度D表征具体表现单位试验电荷电动力
属学科：
电力（级学科）通（二级学科）
容全国科学技术名词审定委员会审定公布
百科名片
电场电荷变化磁场周围空间里存种特殊物质电场种物质通常实物分子原子组成客观存电场具通常物质具力量等客观属性电场力性质表现：电场放入中电荷作力种力称电场力电场性质表现：电荷电场中移动时电场力电荷作功（说明电场具量）
目录
电场
静电场
二感应电场
1 电场强度
2 电场线
3 电场力
三摩擦起电
四电荷量
五元电荷
研究电场
电场
静电场
二感应电场
1 电场强度
2 电场线
3 电场力
三摩擦起电
四电荷量
五元电荷
研究电场
电场
diànchǎng [electric field]
点电荷电场线
静止电荷周围空间产生电场称静电场时间变化磁场周围空间激发电场称旋电场[1]（称感应电场涡旋电场）静电场源旋场电荷场源旋电场源旋场普遍意义电场静电场旋电场两者
电场矢量场方正电荷受电场力方电场力性质电场强度描述
静电场
静电场静止电荷激发电场静电场电场线起始正电荷穷远终止穷远负电荷电场力移动电荷做功具路径关特点电势差描述电场性质等势面形象说明电场电势分布
二感应电场
变化磁场激发电场感应电场涡旋电场感涡旋电场
磁场变化时线圈产生感生电动势导体种类形状性质构成均关磁场身变化引起麦克斯韦提出变化磁场会周围空间激发种电场正式种电场闭合回路中产生感生电动势感生电流理种电场称涡旋电场
应电场电场线闭合没起点终点闭合电场线包围变化磁场
电场强度
描述某点电场特性物理量符号EE矢量电场强度简称场强定义放入电场中某点电荷受电场力F电荷量q值场强方正检验电荷受力方相场强定义根电场电荷作力特点出电荷激发静电场变化磁场激发涡旋电场适场强单位牛／库伏／米两单位名称样场强数值等单位电荷该点受电场力场强方正电荷受力方相
电场特性电荷作力电场力正电荷受力方方相负电荷受力方方相反电场种物质具量场强处电场量
已知电场强度判定电场电荷作力电介质(绝缘体)电击穿场强关
点电荷电场强度点电荷决定试探电荷关
真空中点电荷场强公式Ek*Qr^2
匀强电场场强公式：EUd
电场中适定义式：EFq
介质中点电荷场强：kQ(r^2)
注：匀强电场匀强电场中场强相等方相匀强电场电场线组疏密相行线
匀强电场中EUd（适匀强电场）U电势差单位：伏特米电荷电场中受力恒力带电粒子匀强电场中作匀变速运动电场等势面电场线相垂直
电场线
形象描述场强分布电场中画出方曲线曲线点切线方表示该点场强方电场线疏密程度该处场强成正
电场种物质电场线画出便形象描述电场分布辅助工具客观存
没电荷空间电场线具相交中断特点静电场电场线具列特性：
1电场线闭合始正电荷终止负电荷
2电场线垂直导体表面
3电场线等势面垂直
感应电场电场线具述特性：
1电场线闭合
2闭合电场线包围磁感线
知道电场电场线判定场强方画出等势面判定电势高低(电场线方电势降低)
应该注意电场线电荷运动轨迹根电场线方确定电荷受力方加速度方确定电荷速度方运动轨迹电场线直线时电荷运动速度电场线行电荷运动轨迹电场线重合
电场力
电场力
定义：电荷间相互作通电场发生电荷存电荷周围存着电场电场基性质放入中电荷力作种力做电场力
二方：正电荷电场线切线方负电荷电场线切线方反方
三计算：电场力计算公式FqE中q点电荷带电量E场强WFd根电场力做功电场力方运动距离求电磁学中重公式WqU（中U两点间电势差）公式推导出
——————————
电场力功：
电场力作广泛应粒子加速器航天事业中导航修正新物质加工物质排列改变未动力等等
电场力研究方：
未电场力存航空航天事业会长足发展例利电场保护层（飞行器更轻）飞行器赖电场飞行（取代现发动机）电场核物质衰变起作（更利源）
——————————
三摩擦起电
（electrification by friction)
摩擦方法物体带电程做摩擦起电（两种物体相互摩擦种物体带正电种物体带负电现象）
摩擦起电原摩擦物体余电子失原电子余电子物体带负电失原电子物体带正电
四电荷量
通常正电荷电荷量正数表示负电荷电荷量负数表示 带电体带电量总等某电量整数倍电量做基元电荷称元电荷e表示1e160217733×10^19C 计算中取e16×10^19C等电子带电量少等质子带电量少 国际单位制中电量基单位库仑量纲I*T 1库仑1安培·秒 库仑电量单位符号C纪念法国物理学家库仑命名导线中载1安培稳恒电流1秒通导线横截面积电量1库仑 库仑国际标准单位国际标准导出单位电子带负电荷量库仑（元电荷）说1库仑相624146×10^18电子带电荷总量 电荷量公式： QIt（中I电流单位A t时间单位s）
五元电荷
（elementary charge)
带电体电荷量等电荷量e整倍数电荷量e做元电荷
e16021892*10^19
现止许认：分子间什没实数情况分子原子组成果转原子间什话许会问题更科学
什电场？许忽略觉物理学领域觉电场非常起东西世界切力量源切物理工业化学源电子信息生物等学科研究质象什呢？详细分析：
1摩擦力弹力电场力贡献
2分子间力电场力组成
3生化反应动力源泉电场
4电流电压电场力引起
5光电磁波电场引起
6信息技术研究电场特性
保守场
保守场电场做功路径关始末位置关
涡旋电场
磁场变化时线圈产生感生电动势导体种类形状性质构成均关磁场身变化引起麦克斯韦提出变化磁场会周围空间激发种电场正式种电场闭合回路中产生感生电动势感生电流理种电场称涡旋电场
研究电场
电场基性质放入中电荷作力通性质研究电场放入电场中试探电场性质电荷称试探电荷试探电荷电荷量应足够放入电场会影响原电场分布：外线度应足够样方便研究电场中点情况
电场强度
科技名词定义
中文名称：
电场强度
英文名称：
electric field intensityelectric field strength
定义：
作静止带电粒子力F粒子电荷Q矢量符号E
简介
电场
电场强度[1] 描述电场性质基物理量矢量简称场强规定方正电荷该点受电场力方相规定负电荷该点受电场力方电场强度方相反电场基特征中
电荷受电场力
电场中某观察点电场强度E等置该点静止电荷q＇受力F电量q＇试验电荷q＇数值应足够改变处电场样电场强度等单位正电荷受力
编辑段
相关知识
电场强度单位应牛(顿)库(伦)国际单位制中符号NC果1C电荷电场中某点受静电力1N点电场强度1NC电场强度单位伏（特）米符号Vm牛库相等1Vm1NC
电场强度定义放入电场中某点电荷受静电力F电荷量值定义式EFq 适切电场中F电场试探电荷作力q试探电荷电荷量单位NC
电场强度方：电场中某点场强方规定放该点正电荷受静电力方
真空中静止点电荷q建立电场库仑定律出
式中r电荷q 观察点（q＇）距离rq 指该观察点单位矢量标明E
电场
方真空介电常数
静电场库仑电场旋场引入标量电位φ电场强度矢量电位标量间关系负梯度关系
E＝Δγφ
时变磁场产生电场称感应电场旋场引入矢量磁位A选择适规范电场强度矢量磁位间关系时间变化率负数关系
感应电场库仑电场合成电场源旋场
电场强度关系电工设备中处绝缘材料承受力导电材料中出现电流密度端钮电压否产生电晕闪络现象等问题设计中需考虑重物理量
电场中某点电场强度数值等单位电荷点受电场力试验电荷电量体积均应充分便忽略电场分布影响精确描述点电场场强矢量方正试验电荷受力方等单位试验电荷受力场强单位伏／米1伏／米＝1牛／库场强空间分布电力线形象图示电场强度遵场强叠加原理空间总场强等电场单独存时场强矢量场强叠加原理实验规律表明电场独立起作存电场影响叙述适静电场适旋电场两者构成普遍电场
电场强度叠加遵循矢量合成行四边形定
球表面附电场强度约100Vm
高中物理中电场强度概念
①定义：放入电场中某点电荷受静电力F电荷量值做该点电场强度
②定义式：EFq F电场试探电荷作力q放入电场中某点受力电荷（试探电荷）电荷量
③电场强度方：规定放该点正电荷受静电力方正电荷受力方相负电荷受力方相反
④物理意义：描述电场强弱物理量描述电场力性质物理量电场强度取决电场身者说取决激发电场电荷电场中受力电荷关
⑤适条件：适切电场
⑥电场强度矢量
⑦电场决定式：kQr^2(适点电荷）中E电场强度k静电力常量Q源电荷电量r源电荷试探电荷距离
⑧电场力：FE*q
电磁场
类场强公式
真空中点电荷场强公式Ek*Qr^2
匀强电场场强公式：EUd
电场中适定义式：EFq
行板电容器间场强EUdεS4πkd
介质中点电荷场强：EkQ(r^2)
库仑定律
科技名词定义
中文名称：
库仑定律
英文名称：
Coulomb law
定义：
表示两带电粒子间力定律关系式：式中：带电荷粒子施加带电荷粒子力k正常数带电荷粒子带电荷粒子矢量粒子间距离单位矢量r21r
库仑定律
库仑定律：电磁场理基定律真空中两静止点电荷间作力两电荷带电量积成正距离方成反作力方着两点电荷连线名电荷相斥异名电荷相吸公式：Fk*(q1*q2)r^2
目录
库仑定律简介
库仑定律验证
库仑定律公式
库仑定律物理意义
学应库仑定律注意事项
库仑定律发现
1 科学家电力早期研究
2 库仑定律建立
3 库仑定律验证影响
库仑定律简介
库仑定律验证
库仑定律公式
库仑定律物理意义
学应库仑定律注意事项
库仑定律发现
1 科学家电力早期研究
2 库仑定律建立
3 库仑定律验证影响
库仑定律简介
库仑定律成立条件：1真空中 2静止 3点电荷
（静止观测者参考系中静止中学计算般做求）
库仑定律验证
库仑定律17841785年间库仑通扭秤实验总结出
库仑扭秤
纽秤结构细金属丝悬挂根秤杆端球A端衡体PA旁置样固定球B研究带电体间作力先AB带定电荷时秤杆会A端受力偏转转动悬丝端悬钮球回原位置时悬丝扭力矩等施球A电力力矩果悬丝扭力矩扭转角度间关系已事先校准标定旋钮指针转角度读数已知秤杆长度知距离AB间作力
较力通悬丝扭转角度较力
库仑定律公式
COULOMB’S LAW
库仑定律——描述静止点电荷间相互作力规律
库仑定律
真空中点电荷 q1 q2作力
Fk*(q1*q2)r^2 (结合万引力公式FGm1m2 r^2考虑）
中：
r ——两者间距离
r —— q1 q2方矢径
k ——库仑常数
式表示： q1 q2 号 F 12y r 方——斥力
两者异号 F 12 r 方——吸力
显然 q2 q1 作力
F21 F12 （12）
MKSA单位制中
力 F 单位： 牛顿（N）千克· 米秒2(kg·mS2)（量纲 ：M LT 2）
电量 q 单位： 库仑（C）
定义：流某曲面电流1 安培时秒钟通
电量定义 1 库仑
1 库仑（C） 1 安培 ·秒（A · S） （量纲：IT）
例常数 k 14pe0 (13)90x10^9牛 ·米2库2
e0 8854 187 818(71)×10 12 库2 牛 ·米2 ( 通常表示法拉米 )
真空介电常数 英文名称：permittivity of vacuum
说明称绝介电常数符号εo等8854187817×1012法米导真空磁导率光真空中速度误差常量
库仑定律物理意义
(1)描述点电荷间作力仅带电体尺度远两者均距离成点电荷
(2）描述静止电荷间作力电荷存相运动时库仑力需修正Lorentz力实践表明电荷相运动速度远光速 c库仑定律出结果实际情形接
[例11] 较氢原子中质子电子库仑力万引力（均距离方反力）
典理基态氢原子中电子轨道半径 r ≈ 529×10 11 米
核子线度 ≤ 1015 米 电子线度≤1018米两者成 点电荷
两者电量 e ≈ ± 1 60×1019 库仑 质量 mp ≈ 167×1027 千克 me ≈ 911×1031千克
万引力常数 G ≈ 667 ×1011 牛 ·米2 千克2
电子受库仑力 Fe e2r 4pe0r3 电子受引力 Fg Gmpmer r3
两者： Fe Fg e2 4pe0Gmpme ≈227 ×10 39 （16）
见电磁力原子分子结构中起决定性作种作力远万引力引起作力表述质量物体间影响力远电磁力作：电荷间作力着电荷量增增着距离增减
学应库仑定律注意事项
(1) 库仑定律适计算两点电荷间相互作力非点电荷间相互作力库仑定律适（根直接认r限时F限r限时两电荷已失作点电荷前提）
(2) 应库仑定律求点电荷间相互作力时表示正负电荷+符号代入公式中计算程中绝值计算结果根电荷正负确定作力引力斥力作力方
(3)库仑力样遵守牛顿第三定律认电荷量电荷量电荷作力(两电荷间作力反作力)
库仑定律发现
库仑定律说实验定律说牛顿引力定律电学磁学中推假说实验定律库仑扭称实验起重作电摆实验起决定作便样库仑然鉴引力理模拟万引力两物体质量成正关系认两电荷间作力两电荷电量成正关系假说牛顿万引力定律推普利斯特利卡文迪许等做量工作角度考察库仑定律重新准确进行熟悉确实非常必
科学家电力早期研究
类电现象熟悉研究历长时间直16世纪电现象深入熟悉吉尔伯特较系统研究静电现象第提出较系统原始理引电吸引概念吉尔伯特工作停留定性阶段进展18世纪中叶助万引力定律电磁做种种猜测18世纪期科学家开始电荷相互作研究
富兰克林早观察电荷分布导体表面普利斯特利重复富兰克林实验电学历史现状书中根牛顿然哲学数学原理先预言电荷间作力距离方成反然思想重普利斯特利结时没科学界重视
库仑定律提出前两作定量实验研究明确结惜没时发表未科学发展起应推动作位英国爱丁堡学罗宾逊认电力服方反律指数n206电学研究开始进行精确研究项工作直1801年发表位英国卡文迪许1772～1773年间做双层心球实验第次精确测量出电作力距离关系发现带电导体电荷全部分布表面部带电卡文迪许进步分析n2002心球实验结果时条件相精确惜直没公开发表结果
库仑定律建立
库仑法国工程师物理学家1785年库仑扭称实验测量两电荷间作力两电荷间距离关系通实验出：两带种类型电荷球间排斥力两球中心间距离方成反年电力定律文中介绍实验装置测试实验结果
库仑扭秤巧妙利称性原理实验需电量进行改变库仑移动球固定球带量种电荷改变间距离通实验数知斥力距离方成反异种电荷间引力扭称测量碰麻烦反复思考库仑鉴动力学实验加解决库仑设想：假异种电荷间引力间距离方成反设计出种电摆进行实验
库仑定律发现者库仑
通电摆实验库仑认：异性电流体间作力性电流体相互作样距离方成反库仑利单摆相类似方法测定异种电荷间引力距离方成反通扭力静电力衡见库仑确定电荷间相互作力距离关系时两种方法性电荷静电力学方法异性电荷动力学方法
库仑注重修正实验中误差：进行刚说必修正总发现磁流体作吸引排斥距离方倒数规律变化应指出库仑精确测定距离方反关系静电力静磁力形式纳万引力范畴里强调库仑没验证静电力电量积成正库仑仅仅认应该样说库仑验证电力距离方成反仅仅推测电力电量积成正
库仑定律验证影响
库仑定律方反定律发现科学家断检验指数2精度1971年威廉等实验表明库仑定律中指数2偏差超1016假定2事实指数2光子静止质量零互推实假mz零值会动摇物理学厦重基石现理mz等零前提目前止理实验表明点电荷作力方反定律相精确200年电力方反律精度提高十数量级成物理学中精确实验定律回顾库仑定律建立程库仑第做类实验实验结果精确方反定律称库仑定律库仑结束电学发展第时期库仑工作静电学趋高度完善电量单位纪念库仑名字命名
库仑定律仅电磁学基定律物理学基定律库仑定律阐明带电体相互作规律决定静电场性质整电磁学奠定基础库仑1777年起致力超距作引入磁学电学认静电力静磁力远处带电体荷磁体存什电流体涡旋流体带电物质磁体击力符合牛顿万引力定律确定关系库仑提供精密测量排关电性切思辩库仑工作法国物理学家影响稍拉普拉斯物理学简略纲领证实物理学简略纲领基出发点切物理现象简化粒子间吸引力排斥力现象电磁运动荷电粒子荷磁粒子间吸引力排斥力产生效应种简化便分析数学方法运物理学
安培定
百科名片
安培定
安培定右手螺旋定表示电流电流激发磁场磁感线方间关系定通电直导线中安培定（安培定）：右手握住通电直导线拇指指电流方四指指磁感线环绕方通电螺线中安培定（安培定二）：右手握住通电螺线四指弯曲电流方致拇指指端通电螺线N极
安培定图示
性质
直线电流安培定段直线电流适环形电流成段直线电流组成段直线电流直线电流安培定判定出环形电流中心轴线磁感强度方叠加起环形电流中心轴线磁感线方直线电流安培定基环形电流安培定直线电流安培定导出直线电流安培定电荷作直线运动产生磁场适时电流方正电荷运动方相负电荷运动方相反
HC奥斯特电流磁效应实验系列实验启发 AM安培认识磁现象质电流 涉电流 磁体种相互作结电流间相互作提出寻找电流元相互作规律基问题克服孤立电流元法直接测量困难 安培精心设计4示零实验伴缜密理分析出结果安培电磁作持超距作观念理分析中强加两电流元间作力连线假设期遵守牛顿第三定律结误述公式抛弃错误作力连线假设修正结果应距作观点理解电流元产生磁场磁场中电流元施作力
安培定律库仑定律相磁作基实验定律 决定磁场性质提供计算电流相互作途径
安培力公式
电流元I1dι 相距γ12电流元I2dι 作力df12：
μ0 I1I2dι2 × (dι1 × γ12)
df12 ── ───────────
4π γ123
式中dι1dι2方电流方γ12I1dι 指I2dι 径矢安培定律分两部分电流元Idι（述I1dι ）γ（述γ12）处产生磁场
μ0 Idι × γ
dB ── ─────
4π γ3
毕萨拉定律二电流元Idl（述I2dι2）磁场B中受作力df（述df12）：
df Idι × B
安培定律公式：
公式中积分围道积分等号右侧电流流入闭合面电流代数μ0常数μ0 4π*10^7
天文右手螺旋定
通常通三种方法辨球南北极
1立木棒垂直面白天时阴影指北极限北回线北北极圈南种方法行
2指南针理北极磁北极区行
3助星体北极星南十字星座种方法夜里行
更深层问题出现关北概念推广宇宙中部分某星球时果北词什普遍含义星球应北极南极北极究竟呢？显然现北极星没星球起完全
天文学家简单规称右手螺旋定偶尔天文学家需解决样问题圣父基督说定中少新科学家（New Scientist）期圣诞特刊说法样篇文章中问太阳系中某星球月亮北极否圣诞老提供球更居时贾斯廷·马林斯简洁描述规：
右手握拳成拇指形状果行星运转方手指弯曲方相符拇指指北极试着划球旋转方式（球旋转式西东什太阳起东西运行原）
意味着例相球说金星北极位底部太阳系行星中金星唯反方旋转
左手定
定义
左手展拇指余四指垂直手掌面
左手放入磁场中磁感线垂直穿入手心四指指电流方拇指方导体运动方
编辑段
延伸
左手定然发电机场景闭合电路中部分导体作切割磁感线运动产生感应电流判断感应电流方时左手展手心准N极拇指起四指垂直 四指切割磁感线方拇指产生感应电流方（题试试吧）
编辑段
研究方法
恒定磁场施力运动电荷
磁场运动电荷产生施力运动电荷磁场静止电荷产生施力静止电荷
力直垂直粒子运动方改变粒子运动速度恒定磁场量传输运动电荷
磁场改变电荷运动方 电场改变电荷运动速度
磁铁磁感线电流磁感线画出时候两种磁感线交织起量加法磁铁电流磁感线方相方磁感线变密集方相反方磁感线变稀疏磁感线特性条磁感线互相排斥磁感线密集方压力磁感线稀疏方压力电流两侧压力电流压边拇指方压力方区分右手定(磁场产生磁感线磁感线产生压力）
适情况
电流方磁场方垂直
（计算法）
```
电流元I1dι 相距γ12电流元I2dι 作力df12：
μ0 I1I2dι2 × (dι1 × γ12)
df12 ── ───────────
4π γ123
式中dι1dι2方电流方γ12I1dι 指I2dι 径矢安培定律分两部分电流元Idι（述I1dι ）γ（述γ12）处产生磁场
μ0 Idι × γ
dB ── ─────
4π γ3
毕萨拉定律二电流元Idl（述I2dι2）磁场B中受作力df（述df12）：
df Idι × B
(左手定左手螺旋定关左右手定：左手定右手定右手螺旋定没左手螺旋定)
左手定右手定实质相 规定手指手心代表方已 高中阶段简单引右手定概念 学阶段 涉两量叉律左手定
磁场
科技名词定义
中文名称：
磁场
英文名称：
magnetic field
定义：
然界中基场电磁场组成部分磁场强度H磁感应强度B表征
属学科：
电力（级学科）通（二级学科）
容全国科学技术名词审定委员会审定公布
百科名片
磁场种见摸着特殊物质具波粒辐射特性磁体周围存磁场磁体间相互作磁场作媒介电流运动电荷磁体变化电场周围空间存种特殊形态物质磁体磁性源电流电流电荷运动概括说磁场运动电荷电场变化产生
目录
磁场概述
术语介绍
磁场方
磁感线
磁场类型
形成原
电磁场
磁场
模拟球磁场
相关资料
磁场概述
术语介绍
磁场方
磁感线
磁场类型
形成原
电磁场
磁场
· 模拟球磁场
· 相关资料
磁场概述
磁场英文：magnetic field
简易定义：放入中磁针磁力作物质做磁场
磁场基特征中运动电荷施加作力通电导体磁场中受磁场作力磁场电流磁体作力力距皆源现代理说明磁力电场力相效应
电场相仿磁场定空间区域连续分布矢量场描述磁场基物理量磁感应强度矢量B 磁感线形象图示然作矢量场磁场性质电场颇
磁场示意图
运动电荷变化电场产生磁场两者总磁场源旋矢量场磁力线闭合曲线族中断交叉换言磁场中存发出磁力线源头存会聚磁力线尾闾磁力线闭合表明磁力线环路积分零磁场旋场势场（保守场）存类似电势样标量函数
电磁场电磁作媒递物统整体电场磁场紧密联系相互存两侧面变化电场产生磁场变化磁场产生电场变化电磁场波动形式空间传播电磁波限速度传播具交换量动量电磁波实物相互作电磁波粒子相互转化等等证明电磁场客观存物质特殊没静质量
磁现象早类认识物理现象指南针中国古代发明磁场广泛存球恒星(太阳)星系（银河系）行星卫星星际空间星系际空间存着磁场认识解释中许物理现象程必须考虑磁场重素现代科学技术类生活中处处遇磁场发电机电动机变压器电报电话收音机加速器热核聚变装置电磁测量仪表等磁现象关甚体伴着生命活动组织器官会产生微弱磁场球磁级理两极相反
术语介绍
磁感应强度：磁力线方垂直单位面积通磁力线数目磁力线密度磁通密度B表示单位特（斯拉）T
磁通量：磁通量通某截面积磁力线总数Φ表示单位韦伯（Weber）符号Wb 通线圈磁通表达式：ΦB·S（中B磁感应强度S该线圈面积） 1Wb1T·m2
安培力：（左手定）FBIL*Sinθ
洛伦兹力：（左手定）微观FqvBSinθ
磁场方
规定磁针北极磁场中某点受磁场力方该电磁场方 北极出发南极方磁体部南极北极外表现磁感线切线方放入磁场磁针静止时北极指方磁场南北极理南北极正相反端两种极间存偏角称磁偏角磁偏角断发生缓慢变化掌握磁偏角变化应指南针指具重
三维磁场图
意义
磁感线
磁场中画曲线曲线点切线方点磁场方相曲线磁力线磁力线闭合曲线规定磁针北极指方磁力线方磁铁周围磁力线N极出进入S极磁体部磁力线S极N极
磁场类型
1恒定磁场 磁场强度方保持变磁场称恒定磁场恒磁场铁磁片通直流电电磁铁产生磁场
2交变磁场 磁场强度方规律变化磁场工频磁疗机异极旋转磁疗器产生磁场
3脉动磁场 磁场强度规律变化磁场方发生变化磁场极旋转磁疗器通脉动直流电磁铁产生磁场
计算机模拟演示球磁场
4脉磁场 间歇振荡器产生间歇脉电流种电流通入电磁铁线圈产生种形状脉磁场脉磁场特点间歇式出现磁场磁场变化频率波形峰值根需进行调节
恒磁场称静磁场交变磁场脉动磁场脉磁场属动磁场磁场空间处磁场强度相等致相等称均匀磁场否称非均匀磁场离开磁极表面越远磁场越弱磁场强度呈梯度变化
形成原
假想根直立金属棒两端加电位差电子正电位端加速端缺少电子带正电样电流会四周空间形成磁场
电磁场
电磁场（electromagnetic field）联系相互存电场磁场统体总称时间变化电场产生磁场时间变化磁场产生电场两者互果形成电磁场电磁场变速运动带电粒子引起强弱变化电流引起原电磁场总光速四周传播形成电磁波电磁场电磁作媒递物具量动量物质存种形式电磁场性质特征运动变化规律麦克斯韦方程组确定
磁场
磁场（geomagnetic field）心磁层顶空间范围磁场磁学研究象类磁场存早期认识源天然磁石磁针指极性磁北磁极理南极附磁南磁极理北极附磁针指极性球北磁极（磁性S极）吸引着磁针N极球南磁极（磁性N极）吸引着磁针S极解释初英国W吉伯1600年提出
球磁场示意图
吉伯作出磁场源球体假定正确已1839年德国数学家CF高斯首次运球谐函数分析法证实
磁磁感线理线行间夹角做磁偏角中国古代著名科学家沈括第注意磁偏角现象科学家
磁场量场描述空间某点磁场强度方需3独立磁素常磁素7磁场总强度F水强度H垂直强度ZXY分H北东分量DI分磁偏角磁倾角中磁偏角观测历史早现代磁场观测中磁台般记录HDZXYZ
空间磁场均匀磁化球体磁场强度面两极附1高斯磁场非常弱磁场磁场强度单位通常采伽马（γ）1纳特斯拉1960年决定采特斯拉作国际测磁单位1高斯＝10^(4)特斯拉（T）1伽马＝10^(9)特斯拉＝1纳特斯拉（nT）简称纳特磁场然弱延伸远空间保护着球生物类免受宇宙辐射侵害
磁场包括基磁场变化磁场两部分成完全基磁场磁场部分起源球部较稳定变化非常缓慢变化磁场包括磁场种短期变化起源球外部微弱
球基磁场分偶极子磁场非偶极子磁场磁异常组成部分偶极子磁场磁场基成
球核心流体部分球磁场影响
分强度约占磁场总强度90％产生球液态外核电磁流体力学程激发电机效应非偶极子磁场分布亚洲东部非洲西部南西洋南印度洋等域均强度约占磁场10％磁异常分区域异常局部异常岩石矿体分布关
球变化磁场分静变化干扰变化两类型静变化太阳日周期太阳静日变化场源分布电离层中干扰变化包括磁暴磁亚暴太阳扰日变化磁脉动等场源太阳粒子辐射磁场相互作磁层电离层中产生种短暂电流体系磁暴全球时发生强烈磁扰持续时间约1～3天幅度达10纳特种干扰变化分布球极光区外源场外变化磁场源场源场外源场球部感应出电流产生高斯球谐分析变化磁场种外场区分开根变化磁场外场相互关系出球部电导率分布已成磁学重领域做球电磁感应
球变化磁场磁层电离层电磁程相联系壳幔电性结构关空间物理学固体球物理学研究中具重意义
模拟球磁场
电脑模拟系统破解球磁场南北颠倒谜
美国国家理杂志发表文章解释球磁场南北颠倒原1845年德国数学家卡尔·高斯开始记录球磁场数时相天磁场强度减弱10左右种势头继续
电脑模拟系统助阵科学家说种现象罕见数十亿年中球磁场次发生翻转球岩石中找量证十年中发展电脑模拟系统演示翻转程美国加州学球科学磁场专家加里·格拉兹迈尔说：岩石翻转情形岩石会告诉什电脑模拟系统说明切系统格拉兹迈尔事保尔·罗伯兹研发质记录球磁场均约20万年翻转次时间相差固定次磁场翻转78万年前
专家认球磁场球深处心部分固体心四周处熔解状铁镍液体
日空间球磁层图
心金属液中运动产生电流形成球磁场该磁场屏蔽宇宙射线太阳风暴球袭击保护球生命延续科学家发现火山岩浆凝固时中铁总磁场方排列专家现象称球动力学球磁场球动力支配根理发展电脑模拟系统发现心周围液体物质总处稳定状态非常缓慢速度转动般约年移动度然受某种干扰时速度会变越越快原磁场偏离极越越远发生南北极互换现象
美国约翰·霍普金斯学球物理学家皮特·奥森正严密关注球磁场变化说着时间推移够追踪轨迹飓风预报样会知道翻转现象什时候发生加里·格拉兹迈尔安慰家说：现象发生次生命会灭绝新闻背景磁场颠倒危生物磁场颠倒危生物首先许鉴球南北极迁徙动物会乱方寸
万年蜜蜂鸽子鲸鱼鲑鱼红龟津巴布韦鼹鼠等动物直赖先天性磁场指引秋移春返旦磁场消失命运难预测类说致命击莫直接暴露强烈紫外线辐射届时皮肤癌等种灾难降[1]
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球磁极变换会造成灾难
家知道球磁极着时间流逝变换南极变北极北极变南极两次变换间时间间隔等均2
活动太阳磁场
5万年
科学家发现前次变换发生75万年前预料久会发生新两极变换样产生问题：球磁极变换会会球磁场短时间消失失防止宇宙带电粒子达球力引起科幻电影描述严重然灾害呢？
德国慕尼黑学赫拉德·勒施等研究发现会发生样灾难中拯救英雄太阳风 赫拉德·勒施等发现带电粒子组成太阳风瞬间建立起新磁场
外太阳风球等离子层运动速度相差太阳风快距离面350公里高度建立起磁保护伞磁保护伞磁场强度致目前低磁磁场强度样宇宙中带电粒子挡球气层外球生物然高枕忧
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