
电磁学是物理学中的一个重要领域,主要研究磁现象的基本概念以及电与磁之间的相互作用关系。在初三物理教育中,这部分内容占据了举足轻重的地位,不仅是中考的必考知识点,也是高中物理的核心知识体系。在复习过程中,学生们必须给予高度重视。
磁场是磁体和通电导线周围存在的特殊领域,这是看不见摸不着的客观存在。磁极间以及磁极与通电导线间通过磁场发生相互作用,具体表现为同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。每个磁场都有方向,物理学习中,我们规定小磁针在磁场中静止时北极所指的方向为该点的磁场方向。
地球周围也存在着地磁场,但其两极与地理的两极并不重合。地磁场的特性对于地理学习和一些应用具有重要的价值。历史上,司南作为指示方向的工具,其工作原理便与地磁场密切相关。
磁感线是我们用来描述磁场的假想曲线,并不真实存在。在磁体外部,磁感线从N极出发回到S极,形成闭合的曲线,它们不会相交或相切。
电流的磁效应表明通电导线的周围存在磁场。通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场类似,其两端相当于条形磁体的两个极。判断通电螺线管的两端对应的磁极,可以通过安培定则来实现,用右手握住螺线管,四指指向电流方向,则拇指所指的那端便是螺线管的N极。
在螺线管内部插入铁芯可以制成电磁铁,它与其他磁体一样可以吸引铁、钴、镍等物质。电磁铁具有以下特点:其磁性的有无可以通过通断电来控制;线圈的匝数越多,电流越大,电磁铁的磁性就越强;电磁铁的N、S极及其周围的磁场方向可以通过通电电流的方向来进行人工控制。利用电磁继电器,我们可以用低电压、弱电流的控制电路来控制高电压、强电流的工作电路,实现遥控和生产自动化。
电动机的原理基于磁场对通电导线的力的作用。这个力的方向与电流方向和磁场方向有关。电动机把电能转化为机械能,利用磁场对通电线圈的作用使线圈转动起来。为了使直流电动机持续转动,必须安装换向器。
当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中会产生感应电流,这种现象称为电磁感应。发电机就是利用这个原理来发电的,将机械能转化为电能。
电磁学是一个深奥而有趣的领域,它涉及到电与磁之间的相互作用关系以及许多实际应用。在学习的过程中,我们需要理解并掌握相关的概念和原理,才能更好地应用它们解决实际问题。
