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基本磁现象

时间:2022-02-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:人类对磁现象的认识始于天然磁石.中国是最早发现并应用磁现象的国家之一,早在公元前数百年,古籍中就有“磁石召铁,或引之也”“故先王立司南,以端朝夕”的文字记载.到北宋时期,已将指南针用于航海,并且还发现了地磁偏角.磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质,磁铁两端磁性最强的区域称为磁极,磁极有自动指向南北方向的性质,其中指北的一极称为北极(N极),指南的称为南极(S极).磁极之间存在着相互作用力,称为磁力

人类对磁现象的认识始于天然磁石.中国是最早发现并应用磁现象的国家之一,早在公元前数百年,古籍中就有“磁石召铁,或引之也”“故先王立司南,以端朝夕”的文字记载.到北宋时期,已将指南针用于航海,并且还发现了地磁偏角.磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质,磁铁两端磁性最强的区域称为磁极,磁极有自动指向南北方向的性质,其中指北的一极称为北极(N极),指南的称为南极(S极).磁极之间存在着相互作用力,称为磁力,同号磁极相互排斥,异号磁极相互吸引,且磁极不能单独存在.

磁现象和电现象虽然早已被发现,但在历史上很长一段时间里,它们各自独立发展着,被认为是两类截然无关的现象.直到19世纪,一系列重要发现才使人们开始认识到电与磁之间存在不可分割的联系.1820年,丹麦物理学家奥斯特(H.C.Oersted)发现,放在载流导线附近的小磁针受到了作用力而发生偏转.同年,法国物理学家安培受奥斯特实验的启发,进一步发现,放在磁铁附近的载流导线也会受到作用力而发生运动,载流导线之间也存在相互作用,这些现象使人们认识到电现象与磁现象存在内在联系.

上述实验现象启发人们去探索磁现象的物理本质.1822年,法国物理学家安培(A.M.Ampere)提出了关于物质磁性的分子电流假说.他认为一切磁现象都源于电流,构成磁性物质的分子内部存在一种环形电流,称为分子电流.每个分子电流都相当于一个基元磁铁.当分子电流在一定程度上规则排列时,物质在宏观上便显示出磁性.在安培所处的时代,人们还不了解原子、分子的结构,因此还不能解释物质内部分子环流是如何形成的,现在我们知道,原子是由带正电的原子核与带负电的电子组成的,电子不仅绕核旋转,还有自旋,原子、分子内电子的这些运动便构成了等效的分子电流.可见,安培的分子电流假说与近代物质微观结构理论是相符的.现代科学理论和实验都证实,一切磁现象都起源于电荷的运动,而磁力则是运动电荷之间相互作用的结果.

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