磁场（1 / 1）

同年7月发表论文，宣布发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系。为此，安培写道：“奥斯特先生。。。。。。已经永远把他的名字和一个新纪元联系在一起了。”法拉弟则评论说：“他突然打开了科学中一个黑暗领域的大门，使其充满光明。”

，奥斯斯特实验之后，安培等人又做了很多实验研究。他们发现，不仅通电导线对磁体有作用力，磁体对通电导线也有作用力。例如，把一段直导线悬挂在蹄形磁铁的两极间，通以电流，导线就会移动。他们还发现，任意两条通电导线之间也有作用力。这些相互作用是怎样发生的？正像电荷之间的相互作用是通过电场发生的，磁体与磁体之间，磁体与通电导体之间，以及通电导体与通电导体之间的相互作用，是通过（MAGNETICFIELD）发生的。

地球的，发生磁针能够指向南北。这实际上就是发现了地球的。指南针的广泛使用，又促进了人们对地球的认识。地球的地理两极与地磁两极并不重合，因此，磁针并非准确地指向南北，其间有一个夹角，这就是地磁偏角，简称磁偏角。磁偏角的数值在地球上不同地点是不同的。不仅如此，由于地球磁极的缓慢称动，磁偏角也在缓慢地变化。磁偏角的发现对于科学的发展和指南针在航海中的应用都很重要。不但地球具有，宇宙中的许多天体都有。太阳表面的黑子，耀斑和太阳风等活动之一，就是观测月岩磁性，并由此推断，月球内部全部为固态物质，这就是用其他天文学方法不能做到的。对火星的观察显示，火星不像地球那样有一个全球性的，因此指南针不能在火星上工作。

现在我们一起来说例子，明永乐三年（1405）的一天，江苏太仓城外刘家港，一支庞大的船队正准备起锚远航，宝舟体势巍然，巨无匹敌，棚帆锚舵，非二三百人莫能举动，整个船队有官兵，水手，工匠，医生，翻译等2万多人。这里描述的是中国古代历史上规模空前的一项系列航海活动。船队的统帅是郑和（1371—1433）。

我国是最早在航海时使用指南针的国家，郑各下西洋的船队已经装备了罗盘，导航时兼用罗盘和观星，二者互相补充，互相修正。他的航海图叫做“针图”，图中的航线叫做针路，明清时期，我国海航针经一类书籍相当丰富。15世纪初成书的《顺风相送》《指南正经法》现藏于英国牛津大学图书馆。

从1405年到1433年，郑和先后7次下西洋，向南到达瓜哇，向西到达波斯湾和红海的麦加，最远到达赤道以南的非洲东海岸。郑和下西洋产生的影响是多方面的。这次航行开拓了我国在南洋群岛，印度洋沿岸国家的海外市场，刺激了我国的商品生产，对当时我国资本主义因素的增长有一定的推动作用。它还开辟了从中国到红海，非洲东海岸航道，绘制了航海地图，总结了当时的航海技术和航海地理知识，对沟通东西方海路交通做出了重要贡献。郑和的航海图连同船队其他官员的著作，介绍了他们经过的国家的山川地貌和风土人情，大大开阔了中国人的地理视野。郑和的航海活动不但是中国海上探险事业的巨大成就，也是世界地理发展史上的光辉记录。遗憾的是，由于历史的局限性，这项航海活动没有继续下去。

接着讲磁感应强度，巨大的电磁铁能吸起成顿的钢铁，实验室中的小磁铁却能吸起几枚铁钉。磁体磁性的强弱，表现为它所产生的对磁性物质和通电导线的作用力的强弱，也就是说，有强弱之分。怎样认识和描述的强弱呢？

在研究电场的时候，我们研究检验电荷在电中的受力情况，确定了一个叫做电场强度的物理量，用来描述电场的强弱，与此类似，我们是否可以分析磁体或通电导线在中所受的力。由此入手，找出表示强弱和方向的物理量呢？

磁感应强度的方向，与电场强度相对应，我们本哥以把描述强弱的物理量叫做强度。但历史上强度已经用来表示另一个物理量，因此物理学中用磁感应强度来描述的强弱。人们很容易想到，把一枚可以转动的小磁针作为检用的磁体放在中的某一点，观察它的受力情况。由此来描述。

小磁针总有两个磁极，它在中受力后，一般情况下将会转动。小磁针静止后，它的指向也就确定了，显示出这一点的对小磁针N和S极的作用力的方向。物理学中把小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向，简称的方向。但是，N极不能单独存在，因而不可能测量N极受力的大小，也就不可能确定磁感应强度的大小了，怎么办？除了对磁体有作用力，还对通电导线有作用力。能不能用很小一段通电导线来检验的强弱呢？看来解决问题的办法还是有的！

磁感应强度的大小，在物理学中，把很短一段通电导线中的电流1与导线长度L的乘积1L叫做电流元。但要使导线中有电流，就要把它连到电源上，所以孤立的电流元是一洊在的。实际上仍要使用相当长的通电导线。不过如果做实验的那部分的强弱，方向都是一样的，也就是说是匀强。我们了也可以用比较长的通电导线进行实验，从结果中推知一小段电流元的受力情况。

现在让我们来演示，探究影响通电导线受力的因素，如图3－2－1，三块相同的蹄形磁铁并列放在桌上，可以认为磁极间的是均匀的。将一根直导线水平悬挂在磁铁的两极间，导线的方向与磁感应强度的方向（由下向上）垂直。有电流通过时导线将摆动一个角度，通过摆动角度的大小可以比较导线受力的大小。分别接通“2，3，和1，4，可以改变导线通电部分的长度不变，改变电流的大小，然后保持电流不变，改变导线通电部分的长度。观察这两个因素对导线受力的影响。

分析了很多实验事实后人们认识到，通电导线与方向垂直时，它受力的大小既与导线的长度L成正比，又与导线中的电流1成正比，即与1和L的乘积1L成正比，用公式表示就是F=ILB。（1）式中B是比例系数，它与导线的长度和电流的大小都没有关系。但是，在不同情况下，B的值是不同的，即使是同样的1，L，在不同的中，或在非均匀的不同位置，一般情况来说导线受的力也不一样。看来，B正是我们寻找的表征强弱的物理量——磁感应强度。由此，在导线与垂直的最简单情况下（例如图3－2－1）有关系式B=F1L。（2）磁感应强度B的单位由F，1和L的单位决定。在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉（TESJA），简称特，符号是T，1T=1AN。M。表示3－2－1，一些的磁感应强度/T

所以说地球与古地质学有区别的论理，同学们都知道地球是个大磁体，地磁的S极就在地球的地理北极附近，地球的N极就在地理南极附近，指南针正是在地的作用下，才忠实地指着南北方向。可是，你们相信吗？70万年前，地球的方向却与此相反，地磁的N极正在地理北极附近呢！那时候，小磁针的N极不是指北，而是指南！科学家们怎样推断出几十万年前的地方向呢？

同学们还没有忘记磁化现象吧？一枚缝衣针在磁铁附近被磁化时，其磁极方向就记录了当时的方向。所以，从缝衣针磁化后的方向，可以推断磁化它的那个磁铁当时的方向或磁极的方位。同样的道理，地壳的岩浆（含有许多铁磁性物质）在冷却形成岩石的过程中也会受到地球的磁化。而且会保持一些磁性（岩石的剩磁）。我们对不同地质时期形成的岩石的磁性进行观测，分析，就可以推断形成岩石那个时代地球的情况。古岩石就像一片记录着地球变化历史的计算机磁盘。

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