通电线圈会在其附近空间产生磁场,我在之前的篇章,通电线圈产生磁场的小实验中,也提及到,影响通电线圈产生的磁场强度与以下三种有关:第一,通电电流强度,电流强度越大,磁场越强。第二,跟线圈的匝数以及线圈的密度,成正比。第三,插入铁心的电磁场强度更强。
在物理学当中:磁场强度用符号B表示,通电线圈的磁场强度可以表示为:B=nIL,其中n表示线圈的匝数,I是电流强度,L是电感。
好了回归原题,文章后,我们再用小孩子能明白的话,说一下电池铁原理,下面我们将开始制作这个电池贴铁小实验喔。
实验第一步:把电线的外面漆包去掉,拿出单股的铜芯,并且缠绕在电池铁棒上面,上文也提到,电池线圈的匝数直接影响到电磁强度的大小,所以你希望制作出来的磁性更大的话,可以更换更大直径的铜线或者缠绕更多的匝数。
如图,电磁线圈就制作完成,然后到下一步。
下一步,就是把制作好的电池线圈以及电池构成一个回路。如此,就简单的完成了一个电池铁实验装置了喔。在电池线圈通电之后,立马在其周围空间产生了波纹状的磁场。回形针就马上因为磁场的缘故,被吸引了过来。
实验理论依据:通电的线圈,会在其周围空间产生磁场。这正式电生磁的一种应用。磁生电有个很经典的东西,你一定听说过,就是发电机(我会在后面的篇章教各位小朋友如何做一个发电机装置,以及发电机到底有什么奥秘,切割磁感线运动到底是什么,敬请期待)。
如上图,电流强度I,通电的导线(黑色实心箭头那条),它会在电线的周围产生磁场。在电池铁的实验当中,通电的导线绕成了圆环装。但磁场的方向总是与其电流的方向相平行。在电磁线圈当中,磁场会产生一系列的叠加跟抵消作用,最终形成如下图的磁场。(我会在进一步的实验当中阐述磁场的叠加原理,这涉及到共振的知识喔)。
如图,电磁场的方向,判断的方法是,用你的右手,握着电池线圈。手指指向的方向等于电流“I”的流动方向。(如上图,电流在线圈上的方向是,从线圈的下面逆时针方向绕着电磁铁往上爬行,因此,握着电池铁的手,应该是手背向着自己)如下图
作为一个过来的经验人,我可以很负责人的说,对于小孩子而言,可能电磁原理相对比较复杂,但你只需给他这样讲解,不管他吸收得了多少,听懂多少,他都会处于一个对于磁场半懵懂的状态。这样朦胧的状态会越来越朦胧化,直到他到了高中,开始真正接触磁场,接触数学,接触物理,他会突然间的领悟到一些什么,他会比同龄人对这个知识点有更深刻的印象,他会对这个知识点有触类旁通的感受。我说那么多的意思是:千万不要用说这些小孩不懂,为理由,就忽略对他的科学培养。事实上,却是具有非常重要的作用。
请谨记。一句话:天才都是后天培养的,而后天,到底是指什么,不是学校,而是家教!
今天给大家讲述了,电磁线圈的电磁强度B=nIL,讲解了什么叫磁场的方向,以及其判断的依据原理。下一节,我们会讲解其他有趣的科学实验及其原理喔。特别适合婴幼儿3-12岁的小朋友,与家长一起互动学习,喜欢的朋友,记得点关注喔。
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