渥太华大学电与磁相关内容概述

电和磁是物理学中最有趣的话题。在本文中，我们将介绍电与磁的概念以及它们之间的关系。我们还将学习磁和电的定义，以及电子运动、导体、半导体、绝缘体和磁场等有趣的概念。

一、什么是电?

电是带电粒子的存在和运动。能量如何沿铜线和在空间移动?什么是电流、电动势?是什么让落地灯打开或液压泵的马达运转?每一个问题都需要了解非常基本的原理。在其他基本概念的基础上再加上一个基本概念，就有可能回答有关电学或电子学的大多数有趣而实用的问题。我们对电流的理解必须从物质的本质开始。所有物质都是由分子构成的。所有分子都由原子构成，而原子又由电子、质子和中子构成。

电通常被描述为静态或动态。二者的区别仅仅在于电子是处于静止状态(静态)还是处于运动状态(动态)。静电是物体表面电荷的累积。静电之所以被认为是 "静电"，是因为没有电流流过它，而交流电或直流电都是如此。静电通常发生在橡胶、塑料或玻璃等非导电材料相互摩擦时，导致电子转移，进而造成两种材料之间的电荷不平衡。两种材料之间的电荷不平衡意味着物体会产生吸引力或排斥力。

1.电子的运动

原子的价决定了它是获得还是失去电子，最终决定了原子的化学和电学性质。 根据材料产生自由电子的能力，这些性质可分为导电、半导电和绝缘。 如果一种材料有更多的自由电子，那么该材料中就会有更多的电流。

2.导体

金、铜和银等元素具有许多自由电子，是极佳的导体。 这些材料的原子外层轨道有多个自由电子。 热能可以释放这些外轨道中的电子，使其在材料中移动。 铜和银的外层轨道中都有电子。 在室温下，银线有数十亿个自由电子。

3.绝缘体

一种不允许或不允许大量电流通过的材料。 玻璃、陶瓷和塑料就是很好的例子。 在正常情况下，这些材料的原子不会产生自由电子。 没有自由电子意味着电流无法流过材料。 只有当材料处于极强的电场中时，才会放出外层电子。 这种行为被称为介电击穿，通常会导致绝缘体的物理损坏。

4.半导体

一种既不导电也不绝缘的材料，因此介于导体和绝缘体之间。 硅和锗是最常用的半导体材料。

二、什么是磁性和磁场

磁性是物理学中引入的一个概念，用于理解自然界中的一种基本相互作用--运动电荷之间的相互作用。 与重力和静电一样，磁也是一种距离相互作用。

磁场和引力场一样，看不见摸不着。我们可以感受到地球引力场对我们和周围物体的拉力，但我们不能直接感受到磁场。我们是通过磁场对物体的影响来了解磁场的存在的，例如磁化的金属片、天然磁性岩石(如磁铁矿)或临时磁铁(如导电的铜线圈)。如果将磁化针放在水桶中的软木塞上，它会逐渐与当地磁场对齐。当铜线中的电流被激活时，附近的罗盘针就会跳动。这些观察结果产生了磁场的概念。

三、电与磁的区别

1.电和磁的主要区别在于它们的存在。

2.电可以在有静电荷的情况下存在，而磁只有在电的作用下产生动电荷时才会存在。

3.简而言之，电可以在没有磁的情况下存在，但磁却不能在没有电的情况下存在。

海马课堂专业课程辅导，3500+严选硕博学霸师资，针对学生的薄弱科目和学校教学进度，匹配背景相符的导师，根据学生情况进行1V1专属备课，上课时间灵活安排，中英双语详细讲解课程中的考点、难点问题，并提供多方位的课后辅导，辅助学生掌握全部课程知识，补足短板。