電力和磁學之間的關(guān)系
電力和磁學是與電磁力相關(guān)的獨立但相互關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象。它們共同構(gòu)成了電磁學的基礎(chǔ)，電磁學是一門關(guān)鍵的物理學科。
關(guān)鍵收獲：電力和磁學
- 電力和磁性是電磁力產(chǎn)生的兩種相關(guān)現(xiàn)象。它們一起形成電磁。
- 移動的電荷產(chǎn)生磁場。
- 磁場引起電荷運動，產(chǎn)生電流。
- 在電磁波中，電場和磁場彼此垂直。
除了重力引起的行為外，日常生活中幾乎每一次都源于電磁力。它負責原子之間的相互作用以及物質(zhì)和能量之間的流動。其他基本力量是控制放射性衰變和原子核形成的弱和強核力。
由于電力和磁學非常重要，因此從基本了解它們是什么以及它們?nèi)绾喂ぷ鏖_始是一個好主意。
電力基本原理
電力是與固定或移動電荷相關(guān)的現(xiàn)象。電荷源可以是基本粒子，電子（其具有負電荷），質(zhì)子（其具有正電荷），離子或具有正電荷和負電荷不平衡的任何更大的體。正電荷和負電荷相互吸引（例如，質(zhì)子被電子吸引），而相似的電荷相互排斥（例如，質(zhì)子排斥其他質(zhì)子，電子排斥其他電子）。
熟悉的電力例子包括閃電，插座或電池的電流以及靜電。常用的SI單位電力包括c的安培（A）電流，用于充電的庫侖（C），用于電位差的伏特（V），用于電阻的歐姆（Ω）和用于功率的瓦特（W）。靜止點電荷具有電場，但是如果電荷開始運動，則它也產(chǎn)生磁場。
磁性的基本原理
磁性被定義為移動電荷產(chǎn)生的物理現(xiàn)象。而且，磁場可以誘導帶電粒子移動，產(chǎn)生電流。電磁波（例如光）具有電和磁分量。波浪的兩個組成部分沿相同的方向行進，但彼此成直角（90度）。
像電一樣，磁性在物體之間產(chǎn)生吸引力和排斥力。雖然電是基于正電荷和負電荷，但沒有已知的磁單極。任何磁性粒子或物體都有一個"北"和"南"極點，其方向基于地球的方向'磁場。像磁鐵的兩極相互排斥（例如，北排斥），而相反的兩極相互吸引（南北吸引）。
熟悉的磁性例子包括指南針'對地球的反應'磁場，棒磁體的吸引和排斥以及圍繞電磁體的場。然而，每個移動的電荷都有磁場，因此原子的軌道電子產(chǎn)生磁場;存在與電力線相關(guān)的磁場;硬盤和揚聲器依靠磁場起作用。磁性的關(guān)鍵SI單位包括用于磁通密度的特斯拉（T），用于磁通的韋伯（Wb），用于磁場強度的安培每米（A/m）和用于電感的亨利（H）。
電磁學的基本原理
電磁學這個詞來自希臘作品elektron的組合，意思是"amber"和magnetis lithos，意思是"鎂橄欖石，"它是一種磁性鐵礦。古希臘人熟悉電力和磁學，但認為它們是兩個獨立的現(xiàn)象。
被稱為電磁學的關(guān)系是'直到James Clerk Maxwell在1873年發(fā)表了一篇關(guān)于電力和磁學的論文。Maxwell'的工作包括二十個著名的方程，這些方程已經(jīng)被壓縮成四個偏微分方程。由等式表示的基本概念如下：
- 像電荷排斥，不像電荷吸引。吸引力或排斥力與它們之間距離的平方成反比。
- 磁極始終以南北對的形式存在。像桿一樣排斥和吸引不同。
- 導線中的電流在導線周圍產(chǎn)生磁場。磁場的方向（順時針或逆時針）取決于電流的方向。這是"右手規(guī)則，"如果你的拇指指向當前方向，磁場的方向跟隨右手的手指。
- 移動一個線圈朝向或遠離磁場感應導線中的電流。電流的方向取決于運動的方向。
Maxwell's理論與牛頓力學相矛盾，但實驗證明了Maxwell's方程。愛因斯坦的狹義相對論最終解決了這一沖突。
來源
- Hunt，Bruce J.（2005）。麥克斯韋人。康奈爾：康奈爾大學出版社。第165-166頁。ISBN 978-0-8014-8234-2。
- 國際純粹與應用化學聯(lián)合會（1993）。物理化學中的數(shù)量，單位和符號科普小品，第二版，牛津：布萊克威爾科學。ISBN 0-632-03583-8。第14-15頁。
- Ravaioli，F(xiàn)awwaz T.Ulaby，Eric Michielssen，Umberto（2010）。應用電磁學基礎(chǔ)（第6版）。波士頓：Prentice Hall。p、 13。ISBN 978-0-13-213931-1。
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