法拉第笑了,麦克斯韦哭了

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01 割磁力线


一、背景介绍

  今天在B站看到一段有趣的视频, UP主使用动画形象解释电感特性。 很多说法生动形象准确。 但在解释线圈自感的时候,使用相邻两个导线之间的互感说明自感反电动势,就令人感到非常牵强了。 特别是把相连两个导线之间的互感解释成切割磁力线, 这样就会更离谱了。

二、存在的问题

  利用这种解释最大的困难在于,它无法很好的描述单个导线本身也是一个电感, 在通有交变电流时,周围产生的交变磁场在导线内部也会产生反向感应电动势, 所以采用传统的切割磁力线类描述单个导线的自感时就会遇到尴尬。

三、恰当的解释

  那么恰当的解释是什么呢? 这是线圈周围磁场的分布。 利用麦克斯韦方程, 可以知道变化的磁场会产生涡旋电场。 线圈中交变电流 引起磁场变化, 就会产生感应电场。 感应电场在线圈中形成自感反电动势。 这种解释比使用切割磁力线则更加直接,周全。


 

  结 ※


  力线最早由英国科学家法拉第提出, 作为解释电磁学中的现象具有很好的应用。 切割磁力线产生感应电动势对解释一些电磁现象很有用图, 但在解释电感现象时,它就容易引起误解了。


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