第一節 載電螺線管的磁場

若把多匝導線繞成螺旋形線圈,就是螺線管 (solenoid)。


如何找出載電螺線管所產生的磁場線呢?

情況可參考,實驗的方法如下:

【步驟 1】
先把螺線管接到電源上;

【步驟 2】
在螺線管周圍灑上鐵粉,輕敲透明平面板,鐵粉就會自動排出如(b) 所示的磁場圖形。

(a) 實驗儀器;(b) 鐵粉展示載電螺線管的磁場
載電螺線管的磁場有何特點呢?

顯示了載電螺線管產生的磁場線。根據,可知載電螺線管的磁場的特點:

  • 於螺線管內部的磁場線呈
    • 直線
    • 閉合弧線
  • 若只看螺線管外部的磁場線,它的形態跟
    • 一根磁棒
    • 一條載電長直導線
    所生的磁場線一樣。

  • 磁場線呈直線,表示螺線管內的磁場大小均勻。
  • 螺線管外部的磁場線,跟一根磁棒四周的磁場圖形相近:

其實螺線管的磁場圖形,亦跟很多組線圈疊在一起的磁場圖形相近。


螺線管的一端可看作「北極」,另一端則為「南極」(見)。要決定螺線管兩端的磁極,我們可用螺線管的右手握拳定則 (right-hand grip rule for solenoid) 給出:

設右手握着螺線管,並彎曲的四指與電流方向相同,則拇指指向為螺線管的北極。


當通過螺線管的電流方向給逆轉時,磁場線有何改變嗎?根據,可知:

當通過螺線管的電流方向給逆轉時,磁場線的方向
  • 維持不變
  • 也會逆轉

【參考資料】
留意有關結果與載電長直導線的情況一樣。


以右手握拳定則表示電流所產生的磁場
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