第2节 电磁学(修订中)
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与许多其他科学发现一样，磁与电之间关系的发现几乎是偶然发现的。1820 年的一天，丹麦物理学家汉斯·克里斯蒂安·奥斯特（Hans Christian Oersted）正在讲授电和磁相互关联的_可能性_，并在此过程中在全班同学面前通过实验最终证明了这一点！
通过将电流 (opens new window)通过悬挂在磁罗盘上方的金属线，奥斯特能够根据电流产生罗盘指针的确定运动。课程开始时的猜想在最后被证实为事实。不用说，奥斯特不得不为以后的课程修改他的讲义！他的意外发现为一个全新的科学分支铺平了道路：电磁学。
详细的实验表明，电流产生的磁场总是垂直于流动方向。显示这种关系的一种简单方法称为_右手法则_。简单地说，右手定则说，载流导线产生的磁力线将与人右手卷曲的手指（在“搭便车”位置）的方向相同，拇指指向常规电流方向：
磁场环绕着这条直的载流导线；没有明确的“北”或“南”极的磁力线。
虽然载流导线周围的磁场确实很有趣，但对于普通的电流量来说，它非常微弱，能够偏转罗盘指针，仅此而已。为了在相同的电流下产生更强的磁场力（并因此产生更多的磁场通量），我们可以将电线缠绕成线圈形状，电线周围的环绕磁场 (opens new window)将结合在一起以产生更大的磁场。明确的磁（南北）极性：
线圈产生的磁场力的大小与通过导线的电流乘以线圈中导线的“匝数”或“缠绕”数成正比。这种场力称为_磁_动势 (mmf)，非常类似于电路中的电动势 (E)。
_电磁铁_是一根电线，旨在通过电流通过它来产生磁场。尽管所有载流导体 (opens new window)都会产生磁场，但电磁铁的构造通常会使其产生的磁场强度最大化以用于特殊用途。电磁铁在研究、工业、医疗和消费产品中经常得到应用。
作为一种电控磁铁，电磁铁可用于各种“机电”设备：通过电力产生机械力或运动的机器。也许这种机器最明显的例子就是_电动机_。
另一个例子是_继电器_，一种电控开关。如果建立一个开关接触机构，使其可以通过施加磁场来驱动（打开和关闭），并且将电磁线圈放置在附近以产生必要的磁场，则可以打开和关闭通过在线圈中施加电流来开关。实际上，这为我们提供了一种使电力能够控制电力的设备：
继电器 (opens new window)可以构造为驱动多个开关触点，或以“反向”操作它们（给线圈通电将_打开_开关触点，而断电线圈将使其再次弹簧闭合）。
# 总结
- 当电流流过导体时，导体周围会产生磁场。
- 右手定则指出，载流导线产生的磁力线将与人右手卷曲的手指（在“搭便车”位置）的方向相同，拇指指向常规电流。
- 通过将导线成形为线圈而不是直线，可以大大增加载流导线产生的磁场力。如果绕成线圈形状，磁场将沿着线圈长度的轴定向。
- 电磁铁产生的磁场力（称为_磁_动势或 mmf）与通过电磁铁的电流与导线形成的完整线圈“匝数”的乘积（乘积）成正比。
相关练习：