解讀電生磁與磁生電

賈元真 富春竹 祝蕊

奧斯特的電生磁與法拉第的磁生電現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，是物理學發(fā)展史上的重要成就，它們進一步揭示了自然界電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系，促進了電磁理論的發(fā)展。下面為同學們解讀二者的聯(lián)系與區(qū)別。

一、從物理學史看二者的聯(lián)系

1. 奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應

奧斯特實驗是揭示電與磁之間聯(lián)系的開篇之作。1820年4月，奧斯特做實驗時，偶然發(fā)現(xiàn)通電導線可以使它下方的小磁針轉(zhuǎn)動，并于7月21日發(fā)表論文指出電流的周圍存在著與電流方向有關(guān)的磁場——電流的磁效應，即電生磁。

2. 奧斯特實驗對安培的影響

1820年9月11日，安培得知奧斯特實驗的第二天就重復了奧斯特實驗，并有了新發(fā)現(xiàn)，于9月18日發(fā)表論文提出了右手定則，即安培定則。

3. 奧斯特實驗對法拉第的影響

奧斯特的發(fā)現(xiàn)使得法拉第堅信“既然電能生磁，磁也能生電”。經(jīng)歷近10年的研究，1831年8月29日，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，即磁生電。

二、電生磁

三、磁生電

1. 電磁感應

2. 電磁感應的應用——發(fā)電機

四、電生磁與磁生電的對比區(qū)分

1. 兩種電磁現(xiàn)象的對比

2. 兩個方向的對比

四、典型辨析

例1 將小磁針放置在通電螺線管右側(cè)，小磁針靜止時，其N極的指向如圖1所示。下列說法正確的是（）。

A. 電流從導線的A端流入螺線管

B. 通電螺線管的左端為N極

C. 通電螺線管周圍真實存在磁感線

D. 改變導線中電流方向，通電螺線管磁性強弱會改變

解析：已知小磁針的磁極，根據(jù)異名磁極相互吸引，可知螺線管左側(cè)為N極，右側(cè)為S極，由安培定則可知，電流是從B端流入螺線管的。磁感線的表示方法是模型法，并不真實存在。電磁鐵磁性強弱的影響因素是電流大小和線圈匝數(shù)，與電流方向無關(guān)。故B正確。

答案：B

例2 小區(qū)內(nèi)路燈能根據(jù)光線亮暗情況實現(xiàn)自動控制，其電路原理如圖2所示，R1是定值電阻，R2是光敏電阻，其阻值大小隨光照強度的增大而減小。當開關(guān)S1閉合，光線變暗時，下列判斷正確的是（）。

A. 電流表示數(shù)減小，電磁鐵的磁性減弱，開關(guān)S2閉合

B. 電流表示數(shù)減小，電磁鐵的磁性增強，開關(guān)S2斷開

C. 電流表示數(shù)增大，電磁鐵的磁性增強，開關(guān)S2閉合

D. 電流表示數(shù)增大，電磁鐵的磁性減弱，開關(guān)S2斷開

解析：當開關(guān)S1閉合，光線變暗時，光敏電阻的電阻變大，控制電路中的總電阻變大，根據(jù)歐姆定律得出電路中的電流變小，電磁鐵的磁性減弱，對銜鐵的吸引力減小，在右邊彈簧的拉力作用下，動觸點向下運動，開關(guān)S2閉合，路燈變亮。故A正確。

答案：A

例3 下列實驗操作不能使靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)的是（）。

A B

C D

解析：A中線圈向右運動，運動方向與磁感線的方向平行，不能切割磁感線，不能產(chǎn)生感應電流；B中線圈向上運動，能切割磁感線，能產(chǎn)生感應電流；C和D中線圈不動，磁體向上或向下運動，根據(jù)運動的相對性，線圈切割了磁感線，能產(chǎn)生感應電流。故A正確。

答案：A

（作者單位：沈陽農(nóng)業(yè)大學附屬中學）