第一章电与磁VIP免费

第一章電與磁第一章電與磁早在戰國時期(西元前400年)，我國已經知道磁石能吸引鐵的性質，在當時的文獻中，已有用天然磁石製成「司南」來指示方向，西方國家雖然到十二世紀才發現天然的磁鐵礦石能指示方向。不過，磁性的持續研究與發展，卻一直在西方人的手裏進行。十六世紀，英國人吉爾伯特(WilliamGilbert，1504-1603)首先發現了地球本身就具有磁性，因此解開了磁針可以指示方向的神秘。三百年後，西元1819年間，丹麥人厄司特(HansChristianOerstted，1777-1851)發現了載流導線，能使放置在其周圍的磁針發生偏轉，其後法國人安培(AndreMarieAmpere，1775-1836)提出了電流的磁效應理論，12年後英國人法拉第(MichaelFaraday，1791-1867)則進一步發現與此相反的效應----電磁感應的原理，利用電和磁的相互作用，法拉第製造出人類史上第一部發電機，1887年，德國人赫茲(HeinrichRudolfHertz，1857-1894)以實驗證明電磁波的存在，接著意大利人馬可尼(GuglielmoMarconi，1874-1937)在1899年以無線電送出橫越英吉利海峽的信號，奠定了無線電通訊的基礎，同時開啟了無線電通訊的新紀元。磁性材料和電磁感應的應用，大大擴展了知識的領域，提升了人類生活的品質，有線電報話和電話雖然開創了電學通訊的新紀元，但由於它們離不開導線，致使它們在使用上有所限制，因此無線電通訊成為通訊發展的必然趨勢。無線電的發展與使用，使得現在的通訊，可以說無遠弗界，真達到「天涯若比鄰」及「國際地球村」的境界了，這些都要歸功於電磁學的發展。第一節磁鐵＊磁鐵:會吸引含含有鐵、鈷、鎳、或其合金構成的物體者稱之。＊當我們把磁鐵懸吊後並擾動之，待其靜止時指向北方的一端，稱為磁鐵的指北極或N極，指向南方的一端，稱為磁鐵的指南極或S極。＊可以被磁鐵吸引，稱為磁性材料。＊磁鐵兩端磁性最強之處稱為磁極，而磁鐵的中間部分所具有的磁力較弱之處稱為中性區。能夠自由轉動的磁針，當其靜止時，指向北方的磁極稱為”Ｎ”””極或稱指北極(North-seekingPole)”，而不能只稱北極，以免與地理北極混淆；指向南方的磁極，稱為Ｓ”””極或是指南極(South-seekingPole)。＊同名的磁極（N極與N極、或S極與S極）會互相排斥，異名的磁極（N極與S極）會互相吸引，這種吸引或排斥的力，稱為磁力。＊磁鐵的N極與S極是成對存在。如果將一磁鐵分割成兩半或數段時，每一段仍然是具有N極與S極的磁鐵。＊將磁性材料靠近磁鐵，使其帶有磁性的方法，稱為磁化。＊當磁鐵移除後便無法長期保有磁性者，稱為軟磁鐵或暫時磁鐵；有些物質（如鋼釘）磁化後，可長期保有磁性，稱為硬磁鐵或永久磁鐵。1第一章電與磁＊將一長磁鐵棒或圓餅形磁鐵，沿Ｓ極與Ｎ極之連線間，橫斷折成數段時，則在每一斷口處，都會有相異的磁極生成，因此每一段都變成一個具有Ｓ極和Ｎ極的新磁鐵，如下圖(一)。但若折斷之形式係由Ｓ極和Ｎ極的連線縱切，其斷口處並不會有新的磁極生成，只是將磁鐵一分為二，形成兩個新的磁鐵，如右上圖(二)。＊保護磁鐵的方法:註：的存在。英國物理學家(PaulDirac)推測有單一磁極(magneticmonopole)的存在，一些理論學家的研究計算認為，此單一磁極是在宇宙形成之初就已經存在了，它對基本粒子而言是巨大無比的，它的重量約為質子的10-16倍，體積相當一個分裂的細胞，由於它與其他物質的作用力極弱，因此檢驗時必須使用由電磁感應原理製成的超電導圈檢測器，經六個月的實驗，仍無法確定它存在，而且人們利用目前最大的粒子加速器所能得到的能量與製造一個單一磁極所需的能量仍相去甚遠。若是””某一天能製造出或是由宇宙中尋獲一個單一磁極，則可使一強力、弱力及電磁力的大統一理論更完美。補充資料:一.奧妙的磁性：所有物質的磁性都是因為其中的電子排列所引起的。而任何物質都含有電子，所以所有的物質都具有磁性，但是因為結構上的不同，這些磁性具有相當大的差異。１.反磁性：有些物質在強磁場中會感應一個外加強磁場反方向的磁場，磁場消失了，該物質就沒有磁性。例如：氫、銅、鉛、釹、水、食鹽、石英、硫、鑽石等，皆為此類，。人們已經把氫分子隨磁”場有無而呈現有序或隨意作用運用在醫學上，成為一...