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你知道什么是电流的磁效应吗?

在历史上很长的一段时间里,磁学和电学的研究一直彼此独立进行着,在经过许多科学家的多年研究后,磁与电才结合起来。

1820年,物理学家奥斯特发现把一根导线平行地放在磁针的上方,给导线通电时,磁针会发生偏转,就好像受到磁铁的作用一样。这说明不仅磁铁能产生磁场,电流也能产生磁场,这个现象被称为电流的磁效应

奥斯特的这个发现开启了一扇通向新的研究领域的大门,激发了更多科学家探索的思路。

1820年,研究者毕奥和萨伐尔在论文中报告了他们发现直线电流对磁针作用的规律:直线电流对磁极的作用正比于电流的强度,反比于它们之间的距离,作用的方向则垂直于磁极到导线的垂线。这就是著名的毕奥―萨伐尔定律:一条无限长的载流导线作用在南磁分子或北磁分子上的力垂直于该分子到导线中心的最短距离。

之后,安培等科学家发现,当把磁针放在电流磁场中时,磁针的偏转存在着一定规律,因此得出电流磁场是有方向的结论。为更好地了解电流的磁场方向,安培定则产生。

根据这些定律,人类开始在生活中利用电流磁效应,比如发电机和手机无线充电技术。

1.发电机

发电机是一种将其他形式能源转变为电能的装置,可将风能、潮汐、热能、核能等形式的能源转化为电能,其核心工作原理都是依靠电磁感应定律,辅以电磁率定律。通过构造出能够互相进行电磁感应的磁场与交变电流,实现能量转换。

2.手机无线充电技术

手机无线充电技术的基本原理也是电磁感应定律。在充电器工作时,普通电(220伏/50赫兹)的交流电会先后经过低频交流――直流――高频交流的转换,最终转化的交变电流能够形成稳定变化的磁场。充电时,需要将充电手机放置于充电底座上,手机内设磁感应线圈,线圈内的磁通量因磁场的变化而变化,产生感应电动势,在手机内的闭合回路中产生稳定电流,从而实现充电。

本文由石家庄藁城区兴安镇中学高级教师崔会欣进行科学性把关。