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磁力线的实质是教学工具 。帮助人类直观地理解磁场 。

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人类是一种眼见为实的动物 。因此在历史上第一次发现电磁场这种无法眼见的东西时 。聪明的法拉第利用铁屑在磁场中的排列 。发明了用磁力线表达磁场的方法 。这个方法沿用至今 。

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图示:法拉第发明了用铁屑表示磁场的形象演示法
而且它还能形象的表示出磁场的强弱呢 。如果铁屑形成很多线 。并且线和线之间的间隙很小 。那就代表磁场很强 。如果铁屑形成的线条相距较远并且线条不多 。那么磁场较弱 。

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图示:铁屑排列的线的数量和线之间的间距 。能暗示磁场的强弱
磁场线或磁力线类似于地形图上的等高线 。因为它们都在表示某种连续不变的东西 。并且不同的映射比例也将显示更多或更少的线 。使用磁力线作为磁场的形象表示是有利的 。许多磁性(和电磁)定律因此可以使用简单的概念来进行完整而简明地陈述 。例如穿过某个表面的磁力线的“数量”等 。这些概念都可以快速转换为相应的数学形式 。帮助理解 。

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但实际上 。真实的磁场本身当然并不存在什么线 。更好的类比并不是线 。而是如阴影那样的渐变 。用光影变幻来表示磁场可能更合乎实际情况 。在磁场场强大的地方 。阴影更重 。磁场强度小的地方则阴影变淡 。现在 。我们知道用铁屑来演示磁场具有一些潜在的弊端 。
1、它只能演示一个二维平面 。但磁场其实是一个三维的球状场
2、铁屑的存在并在磁场诱导下进行的排列本身就会改变原有的磁场
磁场:磁场的本质是电荷的运动 。
因此通常用电磁场来称呼它比较合适 。磁场存在于移动的电荷周围 。静止状态的电荷仅存在电场 。称为静电场 。

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图示:静止电荷间的关系 。同性电荷相互排斥 。异性电荷互相吸引 。电场线就是模拟磁力线画出来的 。
事实证明 。当电荷开始运动时 。它就开始产生磁场 。并且电荷沿着导体移动的速度越快 。该电荷周围的磁场强度就越大 。此外 。磁场还具有方向性 。方向相同的磁场可以相互叠加 。方向相反的磁场会相互抵消 。简单说就是 。电荷移动得越快 。同向运动的电荷数量越多 。这些电荷周围的电磁场就越强 。现在我们就可以理解 。当直流电流过的普通的铜线圈时 。铜线圈周围就会出现磁场 。并且线圈的匝数越多 。通过它的电流越大 。其周围的磁场强度就会越大 。而更重要的是 。这一过程还可以颠倒过来 。如果线圈中有运动的磁场 。那么它也可以转换成电流!这大概是人类历史上最重要的发现 。让我们可以摆脱化学电池 。而利用电磁感应现象 。直接将机械能转换为非常有用的电能 。

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图示:线圈和电流计 。当一块磁铁穿过线圈时 。产生感应电流 。通过电磁转换 。部分机械能转变为电能 。
那么永磁体又是怎么产生出磁场的呢?
永磁体的磁场同样来自电荷的运动 。它们直接由构成原子的电子的运动产生并维持 。
更多的内容就不详细阐释了 。那已经是一个新的问题 。
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