電磁與電流的核心關(guān)系是相互依存且可相互轉(zhuǎn)化:電流能產(chǎn)生磁場(chǎng)(電流的磁效應(yīng)),變化的磁場(chǎng)能產(chǎn)生電流(電磁感應(yīng))?。這一關(guān)系由安培定律和法拉第電磁感應(yīng)定律描述,是電磁學(xué)的基礎(chǔ)。?
安培定律?:通電導(dǎo)體會(huì)在周圍空間形成磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向由右手定則確定(右手握住導(dǎo)線,拇指指向電流方向,四指彎曲方向?yàn)榇艌?chǎng)環(huán)繞方向)。例如:
通電直導(dǎo)線產(chǎn)生環(huán)形磁場(chǎng)。????
通電螺線管產(chǎn)生類似條形磁鐵的磁場(chǎng),插入鐵芯可顯著增強(qiáng)磁力。????
?數(shù)學(xué)表達(dá)?:磁場(chǎng)強(qiáng)度(B)與電流(I)成正比,公式為 B = \mu_0 n IB=μ
0
nI(\mu_0μ
0
為真空磁導(dǎo)率,nn 為單位長(zhǎng)度線圈匝數(shù))
電磁設(shè)備原理?:
電磁鐵:電流增大 → 磁場(chǎng)增強(qiáng) → 磁力增強(qiáng)(B \propto IB∝I)。??
發(fā)電機(jī):機(jī)械能驅(qū)動(dòng)導(dǎo)體切割磁場(chǎng) → 磁生電 → 輸出電流。??
?能量轉(zhuǎn)化?:電磁感應(yīng)實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與電能的互換(如電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)為動(dòng)能,發(fā)電機(jī)將動(dòng)能轉(zhuǎn)為電能)。??
