單元拾貳:磁 

()磁場

()超距力的特性:

1.超距力的特性:不需接觸就有力的作用,這種隔著一段距離就能對另一物體產生作用力的現象,事實上就是「場」的表現。

2.所有超距力(包含磁力、靜電力和萬有引力)在空間中一定的範圍都會建立「」,分別稱為:磁場、電場、重力場,而這種力場在平時是觀察不到的,只有物質進入「」的範圍內時方可顯現出來。

3.磁場:磁鐵在空間中建立的磁力所能達到的範圍,任何進入此一範圍的磁性物質皆會受到磁力的作用,這個磁力的範圍稱為磁場

()磁場的特性:

1.磁場是有方向性的物理量,其方向是以磁場中的小磁針N極所受磁力的方向,即為磁場方向

2.磁場沒有明顯的界限,因為磁性物質與磁鐵之間,會隨著距離的增加而磁力逐漸遞減。

3.磁性物質受到磁鐵的磁力大小與兩者的距離平方成反比關係。

4.磁場可以穿透任何物質而不會被阻檔,無論金屬或非金屬。

5.取一塊塑膠墊板和一塊鐵板,在板上方分別放置一個磁鐵;而下方則放置一根小鐵釘,結果小鐵釘仍會被吸引。(如圖一所示):

 

二、磁力線

1.磁力線是用來表示磁場形狀、強弱及方向等特性的假想線條。

2.磁力線具有方向性,即小磁針的N極在磁場中受力的方向

3.每條磁力線均為封閉的平滑曲線,在磁鐵外部方向是從N極指向S在磁場內部是由S極指向N

4.以長條形磁鐵為例,其磁力線的分佈情形(如圖二所示):

5.任意兩條磁力線彼此不會相交。

6.磁力線的疏密程度代表磁力的強弱,磁鐵的兩端磁力線最密,故在兩極磁場最強,而磁鐵的中央區域則因為磁力線稀疏,故磁場較弱。

7.磁力線是一種循環的封閉曲線,沒有起始點也沒有終點

 

三、地球磁場

()地球磁場的特性:

1.人類雖然很早以前就會使用天然磁石來指示方向,但並不明白為什麼指南針靜止時總是會指示地球的南北方向。

2.西元1600年英國人吉爾伯特是第一位提出地球磁場理論的科學家,並引起科學界開始熱衷研究地球磁場和特性。

3.地球本身是具有磁場的星球簡稱『地磁』。凡進入地球磁場範圍內的磁性物質或小磁針都會受到地磁的影響而指向地球磁場的南北方向。

4.地磁的方向不是永遠不變的,目前所知地磁方向與地球的自轉有關,而且會隨地球內部的物質流動和地軸的變化而改變,只是地磁的變化速率極為緩慢。

()地磁與磁力線分佈:

1.地球的磁場其磁力線分佈有如地球內部的一塊長條形磁鐵所建立的磁場一般,在南半球磁力線由地殼中穿出地面,指向北半球,在北半球磁力線由空中指向地面。(如圖三所示)

2.地球磁場的南北軸線稱為磁軸,磁軸與地面的交點稱為:地磁北極地磁南極,地磁北極與地理北極並非同一點,兩點相差約1200km距離。

3.地磁的磁軸線並非與地球自轉軸重疊,兩軸線的夾角稱為磁偏角,磁偏角最多可達11°,故指南針所指示的方向與實際的地理方向有些誤差,航空及航海地圖皆有標示磁偏角,以利修正航行方向。

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