五、磁是易子气流

五、磁

定向运动的物体都会使易子气定向流动,都会产生磁场。磁场是易子气定向流动形成的气流或气旋。

1、永磁材料

永磁材料有着特殊的晶格结构,如图3-4Nd2Fe14B晶体结构,这种晶体结构使得电子在易子的碰撞作用下,只能延着固定的通道绕着一组组的分子群转动,就像二极管的单向性一样,电子的转动在易子气中形成许许多多的易子气旋风,如图3-5所示,这种易子气气旋就是磁场。


2、通电导线形成磁场

把两条通电导线平行靠近放置,当导线中的电流方向相同时,电子的流动带动易子气的流动,两股易子气的流动方向相同,相互吸引;当导线中的电流方向相反时,两股易子气的流动方向相反,相互排斥。

如图3-6所示,将通电线的一根导线放大,电子逆时针沿导线流动,由于离心力的作用,越靠近导线的外侧,流动着的自由电子密度就越大,电流强度越大,易子气密度越大,易子气气流越强,使每个原子被束缚的电子在导线内外两侧受到大小不同的作用力,靠近导线外侧的电子受到的作用力大,靠近导线内侧的电子受到的作用力小,被束缚的电子只能沿着逆时针方向绕原子核运动,形成大量的易子气气旋,形成旋转磁场。

3、洛伦兹力的产生

如图3-7所示,多气旋磁场力的磁力指向纸外,气旋方向就是磁性材料中或螺线导线中电子绕原子核运动的方向。把左手握起来,伸出大拇指,使大拇指方向与磁力线方向相同,那么其余四指所指的方向就是气旋旋转的方向。

当一束电子从左向右垂直进入磁场时,与易子气旋相遇时,受到气旋外层易子对它向上的作用力,电子连续与多个气旋碰撞撞,不断受到与自身运动方向垂直的作用力,这一作用力成为电子做周围运动的向心力,使电子不能保持原有的直线运动,沿逆时针方向旋转,这就是洛伦兹力。

4、电磁感应:

如图3-8,磁力线指向纸外, 通电导线电流方向向上,那么电子流方向向下,易子气气旋为顺时针旋转,导线中向下运动的电子碰到气旋将受到向右的作用力,使导线受到向右的作用力。

如图3-9,磁力线方向指向纸外,闭合导线的一部分经过磁场,以速度V从左向右运动,导线中的电子不断与磁场中的易子气气旋相碰撞,在气旋作用下,导线中的自由电子自下向上运动,形成电流I,方向向下。

如图3-10,从上向下沿磁力线方向看,磁场产生大量易子气气旋,气旋沿逆时针方向旋转,当磁铁自上向下靠近线圈时,气旋的内侧不断与线圈发生碰撞,带动导线中的自由电子沿导线按顺时针方向运动,形成逆时针的感应电流。

如图3-11,当磁铁自下向上远离线圈时易子气气旋的外侧不断与线圈发生碰撞,带动导线线中的自由电子沿导线按逆时针方线中的自由电子沿导线按逆时针方向运动,形成顺时针的感应电流。

从图3-12俯视图的放大图可以看出,当给螺线管A通电,电流沿线圈顺时针方向、电子沿线圈逆时针方向流动,形成的气旋沿逆时针方向转动。当电流较小时,从线圈两端发出的磁力线发散;当增大电流时,从线圈两端发出的磁力线开始收敛,如图3-13,增大电流等价与让磁铁靠近螺线管,所以线圈B中产生逆时针的感应电流;减小电流等价与让磁铁离开螺线管,这时B中产生顺时针电流,如图3-14

自感现象

自感现象可以看成螺线管是有许多个线圈复合在一起,每个线圈都对其它线圈产生电磁感应。

如图3-15,线圈A中的电流变化对线圈B、线圈C有电磁感应作用,线圈B对线圈A、线圈C有电磁感应作用,线圈C对线圈A、线圈B有电磁感应作用。

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