磁力小車的起源

如果一條直的金屬導(dǎo)線通過電流，那么在導(dǎo)線周圍的空間將產(chǎn)生圓形磁場。導(dǎo)線中流過的電流越大，產(chǎn)生的磁場越強(qiáng)。磁場成圓形，圍繞導(dǎo)線周圍。磁場的方向可以根據(jù)“右手定則”(見圖1)來確定：將右手拇指伸出，其余四指并攏彎向掌心。這時(shí)，拇指的方向?yàn)殡娏鞣较颍溆嗨闹傅姆较蚴谴艌龅姆较?。?shí)際上，這種直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場類似于在導(dǎo)線周圍放置了一圈NS極首尾相接的小磁鐵的效果。
如果將一條長長的金屬導(dǎo)線在一個(gè)空心筒上沿一個(gè)方向纏繞起來，形成的物體我們稱為螺線管。如果使這個(gè)螺線管通電，那么會(huì)怎樣？通電以后，螺線管的每一匝都會(huì)產(chǎn)生磁場，磁場的方向如圖2中的圓形箭頭所示。那么，在相鄰的兩匝之間的位置，由于磁場方向相反，總的磁場相抵消；而在螺線管內(nèi)部和外部，每一匝線圈產(chǎn)生的磁場互相疊加起來，最終形成了如圖2所示的磁場形狀。也可以看出，在螺線管外部的磁場形狀和一塊磁鐵產(chǎn)生的磁場形狀是相同的。而螺線管內(nèi)部的磁場剛好與外部的磁場組成閉合的磁力線。在圖2中，螺線管表示成了上下兩排圓，好像是把螺線管從中間切開來。上面的一排中有叉，表示電流從熒光屏里面流出；下面的一排中有一個(gè)黑點(diǎn)，表示電流從外面向熒光屏內(nèi)部流進(jìn)。