奥斯特
年,他应聘哥本哈根大学教授,每个月他都会给学生准备一节特别的课程,用来介绍科学界的最新成果。在有一次讲课时,他发现,当用通电导线靠近指南针时,指南针发生了转动。他和他的学生共同见证了这一历史时刻,但是他当时并没有对这种现象给出解释。经过几个月的思索,他终于明白了,电流可以产生磁场,而磁场可以对小磁针有力的作用。人们才正式把电和磁联系在一起。为了纪念奥斯特,丹麦*府把哥本哈根市中心的公园命名为奥斯特公园,里面竖立着奥斯特的雕塑。美国物理教师协会还特别设立了奥斯特奖章,来奖励优秀物理教师。人们仔细研究了各种形状的通电导线形成的磁场。比如,通电直导线周围的磁场是同心圆环,并且与导线中电流方向符合右手螺旋定则。也就是说:右手握住导线,大拇指指向电流方向,四指的绕向就是磁场方向。另外还有一种典型情况:通电螺线管。就好像在一根弹簧上通电,所产生的磁场与条形磁铁的磁场很类似。判定方法依然是右手螺旋定则:右手握住螺线管,四指方向与电流方向相同,则大拇指指向螺线管相当于条形磁铁的N极。如果这个螺线管只有一圈,就变成了通电圆环,它的磁场也类似于条形磁铁,判定方法还是右手螺旋定则。法国物理学家安培最早对这个问题形成了清晰的认识,所以右手螺旋定则也称为安培定则。安培详细研究了各种通电导体的磁场,并提出了导线中电流与其产生磁场之间的定量关系,即安培定律。后来,安培的著作《关于电动力学现象之数学理论的回忆录》出版,电动力学作为一个新名词登上了科学的舞台。安培分子电流假说:磁体产生磁场安培不满足于研究电流的磁场,他进一步思考:既然各种电流都产生相应的磁场,那么永磁体,例如磁铁,它的磁场是如何产生的呢?安培产生了一个大胆的想法:也许磁体内部也有电流,是这些电流形成了磁体的磁场。这就是著名的安培分子电流假说。安培认为:在磁体内部可能存在着很小的环形电流,称为“分子电流”。每个分子电流都有N极和S极。如果这些分子电流的取向是杂乱无章的,那么磁场彼此抵消,宏观上就没有磁性。但是如果在外界磁场的作用下,分子电流的取向变得大致相同,那么宏观上就表现出磁场,两端形成磁极。在安培的时代,人们并不清楚组成物质的原子是什么样的,更不知道原子里面有原子核和电子,所以安培的这种说法只能停留在“假说”阶段。现在的科学界认为,电子围绕原子核的运动和电子的自旋具有磁场,安培分子电流假说是具有一定正确性的。既然磁体的磁场也是由于电流产生的,人们总结出一个结论:一切磁现象都是由电流产生的,或者叫一切磁现象都有电本质。地球磁场那么,地球的磁场究竟是什么原因产生的呢?对于这个问题,科学界还没有统一的认识。有人认为,地球内部流动的岩浆会造成电流,产生地磁场;也有人认为在大气中存在电荷,大气运动会造成电流,产生磁场。但无论如何,地球的磁场也一定是由电流产生的。其实,地球磁场并不是一成不变的,地磁南北两极每时每刻都在缓慢移动,而且在历史上,地球磁场的南北极调换过多次,上一次调换是在78万年前。地磁场对生命有重要意义,例如它可以防止太阳风中的各种射线直接射向地球表面,从而保护地球的生命;一些生物可能需要磁场进行导航。如果磁场发生巨大变化,那么一定会对生物产生巨大的影响,甚至能造成生物的大灭绝呢。本篇文章摘录自:这是我的第一本科普书《十分钟智商运动》,全书共有三个章节,分别是有趣的数学、奇妙的物理、身边的科学,适宜初高中及以上的大众人群,用十分钟的时间,获得一些有趣的知识。在科学面前,不再有身份和学历和的区别,每个人都能在轻松愉悦的氛围中满足好奇心与求知欲,感受科学的魅力。目前在当当、京东、天猫有售。我和世界首富只差六只猴子
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永乐老师