詞語簡介
【讀音】dianyuci
【英文】Electricityandmagnetism
【釋義】自然界物質能量的力學轉換形态也是帶電粒子的運動輻射波。
【出處】量子力學物理學電磁學
【同義詞】電磁
【反義詞】磁與電磁電
【示例】1在夏季帶電雷雨雲層聚集了大量的正負電荷當兩塊攜帶有正負電荷的雲層放電時會伴有電荷碰撞時産生的瞬間雷電脈沖波。
2金屬線圈中有電流通過就會有磁場産生交變電流通過電動機繞組産生交變磁場。
主要概述
磁體能夠吸引鋼鐵一類的物質。它的兩端吸引鋼鐵的能力最強這兩個部位叫做磁極。能夠自由轉動的磁體例如懸吊着的磁針靜止時指南的那個磁極叫做南極又叫S極指北的那個磁極叫做北極又叫N極。異名磁極相互吸引同名磁極相互排斥.磁鐵吸引鐵、钴、鎳等物質的性質稱為磁性。
磁鐵兩端磁性強的區域稱為磁極一端為北極north因為英文北方的開頭字母是N所以又稱N極一端為南極South因為英文南方開頭第一個字母是S所以也稱S極。實驗證明同名磁極相互排斥異名磁極相互吸引。磁化是指原本沒有磁性的物體獲得磁性的過程。能夠被磁化的物質統稱為磁性材料。磁化後磁性能長期保存的物質叫硬磁體或永磁體不能長期保存磁性的物質叫軟磁體。
鐵中有許多具有兩個異性磁極的原磁體在無外磁場作用時這些原磁體排列紊亂它們的磁性相互抵消對外不顯示磁性。當把鐵靠近磁鐵時這些原磁體在磁鐵的作用下整齊地排列起來使靠近磁鐵的一端具有與磁鐵極性相反的極性而相互吸引。這說明鐵中由于原磁體的存在能夠被磁鐵所磁化。而銅、鋁等金屬是沒有原磁體結構的所以不能被磁鐵所吸引。
什麼是磁性簡單說來磁性是物質放在不均勻的磁場中會受到磁力的作用。在相同的不均勻磁場中由單位質量的物質所受到的磁力方向和強度來确定物質磁性的強弱。因為任何物質都具有磁性所以任何物質在不均勻磁場中都會受到磁力的作用。
在磁極周圍的空間中真正存在的不是磁感線而是一種場我們稱之為磁場。磁性物質的相互吸引等就是通過磁場進行的。我們知道物質之間存在萬有引力它是一種引力場。磁場與之類似是一種布滿磁極周圍空間的場。磁場的強弱可以用假想的磁力線數量來表示磁力線密的地方磁場強磁力線疏的地方磁場弱。單位截面上穿過的磁力線數目稱為磁通量密度。
運動的帶電粒子在磁場中會受到一種稱為洛侖茲(Lorentz)力作用。由同樣帶電粒子在不同磁場中所受到洛侖磁力的大小來确定磁場強度的高低。特斯拉是磁通密度的國際單位制單位。磁通密度是描述磁場的基本物理量而磁場強度是描述磁場的輔助量。特斯拉(TeslaN)(1886~1943)是克羅地亞裔美國電機工程師曾發明變壓器和交流電動機。
物質的磁性不但是普遍存在的而且是多種多樣的并因此得到廣泛的研究和應用。近自我們的身體和周邊的物質遠至各種星體和星際中的物質微觀世界的原子、原子核和基本粒子宏觀世界的各種材料都具有這樣或那樣的磁性。
世界上的物質究竟有多少種磁性呢一般說來物質的磁性可以分為弱磁性和強磁性再根據磁性的不同特點弱磁性又分為抗磁性、順磁性和反鐵磁性強磁性又分為鐵磁性和亞鐵磁性。這些都是宏觀物質的原子中的電子産生的磁性原子中的原子核也具有磁性稱為核磁性。但是核磁性隻有電子磁性的約千分之一或更低故一般講物質磁性和原子磁性都主要考慮原子中的電子磁性。
原子核的磁性很低是由于原子核的質量遠高于電子的質量而且原子核磁性在一定條件下仍有着重要的應用例如現在醫學上應用的核磁共振成像(也常稱磁共振CTCT是計算機化層析成像的英文名詞的縮寫)便是應用氫原子核的磁性。
磁性材料可分為軟磁性材料如鐵和硬磁性材料如鋼就是硬磁性材料。軟磁性材料指該材料磁化後磁性不可保持很久。反之硬磁性材料指材料此話後磁性可以保持比較長的時間。
曆史
曆史上，電與磁是分别發現和研究的。很久以前古希臘科學家泰勒斯做了一系列關于靜電的觀察。從這些觀察中，他認為摩擦使琥珀變得磁性化。這與礦石像磁鐵礦的性質迥然不同；磁鐵礦天然地具有磁。
而磁石最早是在中國發現的，我國古代科學家因此發明了司南和羅盤。
後來，電與磁之間的聯系被發現了，如丹麥人奧斯特（H.C.Oersted）發現的電流磁效應和法國人安培發現的電流與電流之間相互作用的規律。再後來，法拉第提出了電磁感應定律，這樣電與磁就連成一體了。
19世紀中葉，麥克斯韋提出了統一的電磁場理論，實現了物理學的第二次大綜合。電磁定律與力學規律有一個截然不同的地方。根據牛頓的設想，力學考慮的相互作用，特别是萬有引力相互作用，是超距的相互作用，沒有力的傳遞問題（當然，用現代觀點看，引力也應該有傳遞問題）,而電磁相互作用是場的相互作用。從粒子的超距作用到電磁場的“場的相互作用”，這在觀念上有很大變化。場的效應被突出出來了。
電場與磁場不斷相互作用造成電磁波的傳播，這一點由赫茲在實驗室中證實了。電磁波不但包括無線電波，實際上包括很寬的頻譜，其中很重要的一部分就是光波。光學在過去是與電磁學完全分開發展的，麥克斯韋電磁理論建立以後，光學也變成了電磁學的一個分支了，電學、磁學和光學得到了統一。
這個統一在技術上有重要意義，發電機、電動機幾乎都是建立在電磁感應基礎上的。電磁波的應用導緻現代的無線電技術。直到現在，電磁學在技術上還是起主導作用的一門學問，因此，在基礎物理學中電磁學始終保持它的重要地位。
電磁學牽涉到在什麼參考系統中來看問題，牽涉到運動導體的電動力學問題。直觀地說，“電流即電荷的流動産生磁效應”，但判斷電荷是否流動就牽涉到觀察者的問題——參考系問題。光學是電磁學的一部分，所以這個問題也可表達成“光的傳播與參考系統有什麼關系”。邁克耳孫－莫雷實驗表明慣性系中真空光速為不變量。這樣一來，也就肯定了在慣性系統中電磁學遵循同一規律。這實際上導緻了後來的愛因斯坦狹義相對論。狹義相對論基本上是電磁學的進一步發展和推廣。邁克耳孫－莫雷實驗在19世紀還沒能解釋清楚，這是19世紀遺留的一個重要問題。
現代應用
練習：☆磁性材料在現代生活中已經得到廣泛應用，音像磁帶、計算機軟盤上的磁性材料就具有硬磁性。（填“軟”和“硬”）
☆磁懸浮列車底部裝有用超導體線圈饒制的電磁體，利用磁體之間的相互作用，使列車懸浮在軌道的上方以提高運行速度，這種相互作用是指：同名磁極的相互排斥作用，和異名磁極的相互吸引作用。
☆放在條形磁鐵南極附近的一根鐵棒被磁化後，靠近磁鐵南極的一端是磁北極。
☆用磁鐵的N極在鋼針上沿同一方向摩擦幾次。
鋼針被磁化那麼鋼針的右端被磁化成S極。
6.發現者:第一位發現的是丹麥科學家奧斯特
磁場
1、定義：磁體周圍存在着的物質，它是一種看不見、摸不着的特殊物質。
磁場看不見、摸不着我們可以根據它所産生的作用來認識它。這裡使用的是轉換法。通過電流的效應認識電流也運用了這種方法。
2、基本性質：磁場對放入其中的磁體産生力的作用。磁極間的相互作用是通過磁場而發生的。
3、方向規定：在磁場中的某一點，小磁針北極靜止時所指的方向（小磁針北極所受磁力的方向）就是該點磁場的方向。
4、磁感應線：
①性質：為了形象的描述物體周圍的磁場分布，英國物理學家法拉第（MichrealFaraday)引入的模型。
②方向：磁體周圍的磁感線都是從磁體的北極出來，回到磁體的南極。
③典型磁感線：如條形磁鐵磁感線，U型磁鐵等
④說明：A、磁感線是為了直觀、形象地描述磁場而引入的帶方向的曲線，不是客觀存在的。但磁場客觀存在。
B、用磁感線描述磁場的方法叫建立理想模型法。
C、磁感線是封閉的曲線。
D、磁感線立體的分布在磁體周圍，而不是平面的。
E、磁感線不相交。
F、磁感線的疏密程度表示磁場的強弱。
5、磁極受力：在磁場中的某點，北極所受磁力的方向跟該點的磁場方向一緻，南極所受磁力的方向跟該點的磁場方向相反。
6、電流的磁場：
①奧斯特實驗：通電導線的周圍存在磁場，稱為電流的磁效應。該現象在1820年被丹麥的物理學家奧斯特發現。該現象說明：通電導線的周圍存在磁場，且磁場與電流的方向有關。
②通電螺線管的磁場：通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場一樣。其兩端的極性跟電流方向有關，電流方向與磁極間的關系可由右手螺旋定則來判斷，用右手握螺旋管，讓四指彎向螺旋管中的電流方向，大拇指所指方向的那一端就是通電螺線管的北極。
地磁場
①定義：在地球周圍的空間裡存在的磁場，磁針指南北是因為受到地磁場的作用。
②磁極：地磁場的北極在地理的南極附近，地磁場的南極在地理的北極附近。且地磁場磁極與地理兩極并沒有互相重合，存在磁偏角。
③磁偏角：首先由我國宋代的沈括發現。并在《夢溪筆談》中提到。磁針的北極指示地理位置的北方和地磁的南方，磁針的南極指示地理位置的南方和地磁的北方。
④形狀：跟條形磁體的磁場很相似。
記憶口訣
1.磁現象
磁體兩端磁極強，指南S指北N.
異名相吸同名排(斥)，常見磁體靠磁化。
2.磁場
磁場方向有規定，磁針靜止北極指。
磁體外部磁感線，北極(N)出發回南極(S)。
地球周圍地磁場，沈括發現磁偏角。
3.電生磁
電流周圍有磁場，證明丹麥奧斯特。
通電螺管磁極判，安培定則伸右手。
四指沿着電流走，旋轉方向不能反。
大拇所指為N極，掌切所标為S.
4.電磁鐵
螺管磁性強弱定，電流匝數插鐵芯。
帶有鐵芯螺線管，通常叫做電磁鐵。
開關控制磁有無，電流控制磁強弱。
5.電動機
通電線圈磁場中，受力作用會轉動。
定子不動轉子轉，持續轉動換向器。
控制方便效率高，電能轉化機械能。
6.磁生電
電磁感應法拉第，磁生電要閉電路。
部分導體切磁線，感應電流線中有。
方向改變交流電，機械能化為電能。
