磁场

可以通过移动收费 （如电流） 或"永久磁铁"产生磁场 （通常称为"B 字段"） (如共同的条形磁铁) 磁性材料 （如铁） 制成。如果你跟随局部磁场的方向给出向量场线的痕迹，这些行 （其正切反映了局部的磁场，方向和线的密度反映了局部磁场的强度） 被称为"磁感线"。他们是帮助可视化的分布和磁场方向的虚拟线。

例如，长直导线电当前我将产生在周围空间的磁场: 磁场的大小是当前我成正比，反比于距离 r 从导线;和 （由"磁场线"） 的磁场的方向沿圆的切线方向 （由所谓"右手定则"，与拇指指向当前和周围的磁场方向卷曲的手指沿） 导线周围，描绘在图 1a。电磁阀 （由很多的转折电流回路或线圈） 会产生一个磁场，也是线圈中的电流成正比和多数统一和沿长轴内电磁阀 （也确定由右手定则，用手指卷曲电流和拇指指向沿磁场周围），但传播，外面 （磁场线将返回到电磁阀的另一端） 电磁衰变图 1b所示。磁场模式产生一个酒吧的磁铁是由一个螺线管，类似于与磁场线离开北极的磁铁和进入南极的磁铁，如图 1 c所示。

图 1:图显示磁场模式 （由磁场线可视化） 生成由直线电流 ()、 (b)，螺线管和酒吧磁铁 (c)。

磁场 (B) 亦会根据其他磁性物体和运动电荷。一小块磁铁 （如一个罗盘针） 放在磁场中会倾向于与当地磁场对齐 (意味着南北轴栏的磁铁是沿方向的局部的磁场，这也是罗盘针如何检测地球的磁场的方向)。磁场会产生上匀速运动点电荷的洛仑兹力。力是局部磁场 (B)、 充电 (q) 和它的速度 (v) 成正比，和在垂直于运动和磁场的方向点。洛仑兹力向量 (F) v 与 B 之间的矢量积成正比，并给出:

因此，当 F 为零时，运动方向平行于磁场方向但否则会弯曲电荷的运动轨迹。由于洛仑兹力，磁场也作用力当前的载流导线 （只要当前不是平行于磁场方向的）。

步骤 1.3-1.4，通电之前, 的罗盘针为面向随机。切换当前、 流动的线从顶部到底部之后, 罗盘针将自己与对齐当地磁场在一个圆形的图案，如图 4a （顶视图） 所示。对扭转目前，磁场反转，一样的圆规，方向如图 4b中所示。

图 4: 图中显示代表模式的响应电流感应磁场 () 时的电流是积极的如图 2a，电流从顶部到底部和 (b) 当电流逆转 （现在从底部到顶部） 中所示的设置中所示的罗盘针。

为步骤 1.6-1.7，罗盘针将安置自己沿着由酒吧产生的局部磁场磁体 （其磁场模式显示在图 1 c）。图 5a（和 5b) 描绘了罗盘针的代表性模式更接近于板磁铁北 （或南） 结束时。请注意，当极性的条形磁铁反转，所以没有磁场它创建，和所有罗盘针的方向也是如此。

图 5: 图中显示代表模式的响应由酒吧产生的磁场的罗盘针磁铁 () 在图 2b，用磁铁接近到板; 北极所示的设置和 (b) 与反极性与南极的磁铁靠近到板。

2 节，这两根电线将看到彼此吸引，当电流流过它们具有相同的方向，和互相排斥，当电流在他们有相反的方向。这是磁场的由于洛仑兹力的产生的一个当前代理对其他载流导线。图 3a的情况 （在两根导线中的电流有同一方向），左线产生的磁场 (B) 指向的页面中的位置 （根据右手定则，以及在图 4b），右线和因此洛仑兹力由矢量积的 qv （沿当前的方向） 和 B 将点向左 （因而吸引力）。力的挫折 （指向右边，从而排斥）图 3b，当正确的电线中的电流逆转局势 （qv 挫折）。由图 3中的红色箭头描述了由左线作用于右线产生的磁场力的方向。

在这个实验中，我们有可视化磁场方向的罗盘针用局部磁场。我们还演示了对另一个近平行电流的电流产生的磁场中洛仑兹力。

磁场在我们的日常生活和技术中的重要作用。他们都由常用的条形磁铁或"厨房磁铁"，以及电磁铁 （螺线管），和用于接其他磁性物体。地球还会生成一个磁场，这是如何使用指南针 （这也符合当地磁场） 告诉方向 （注意南磁极的磁铁作为地球实际上是接近地理北极，这样地球表面磁场指向地理北部方向）。磁共振成像 (MRI)，重要的诊断工具，在医学上，也需要强磁场来操作。

实验的作者承认援助的加里 · 哈德逊的材料制备和 Chuanhsun 李演示视频中的步骤。