屬性 | 定義 | 備註 |
---|---|---|
電場((\mathbf{E})) | 分配在空間中每個點的電場強度的向量場 | 受電荷影響,其方向由正電荷指向負電荷 |
電場線 | 能夠視覺化電場的想像線,表示電場強度的大小和方向 | 電場線指向正電荷,遠離負電荷,不始終包含電荷 |
(\nabla\cdot\mathbf{E}) | 電荷密度的高斯定律 | 攜帶封閉曲面的淨電荷與通過表面的電通量之間的聯繫 |
電勢((\phi\)) | 一點到參考點的電能差 | 標量場,電場強度是其梯度 |
電場保守性 | 電場力是一個保守力 | 電場中的工作獨立於路徑 |
電通量((\Phi_e\)) | 穿過任意曲面的總電通量大小 | 電場線通過封閉曲面的數量 |
歐姆定律 | 導體中的電流與電位差成正比 | 定義電阻率 |
電流((I\)) | 單位時間內通過導體橫截面的電荷量 | 方向與正電荷運動方向一致 |
電能 | 電勢能和電能 BETWEEN 電場和電路元件 | 由電荷和電場的相互作用儲存的能量 |
電磁感應 | 電場隨時間變化而產生的磁場 | 法拉第電磁感應定律 |
導電體 | 允許電流流動的材料 | 低電阻率,電子可以自由移動 |
絕緣體 | 不允許電流流動的材料 | 高電阻率,電子無法自由移動 |
電池 | 提供電流的電源 | 化學反應產生電位差 |
電容器 | 儲存電荷的元件 | 由兩塊平行平板電極組成,由絕緣材料分隔 |
電阻 | 阻礙電流流動的元件 | 電阻值取決於材料的電阻率 |
電路 | 連接電氣組件的封閉路徑 | 可以是串聯、並聯或更複雜的組合 |
電磁波 | 振盪的電場和磁場通過空間傳播的波 | 光是一個電磁波的例子 |
靜電 | 電荷的靜止狀態 | 電荷產生靜電場 |
電流 | 電荷的運動 | 電流產生電磁場 |
電線磁場:理解電流如何產生磁場
電線磁場是指由載電電線所產生的磁場。當電流通過電線時,會在其周圍形成磁場,其強度和方向取決於電流的大小和方向。理解電線磁場對於各種電子設備和系統至關重要,包括發電機、馬達和變壓器。


電線磁場的強度和方向
電線磁場的強度由 Biot-Savart 定律給出:
B = (μ₀ / 4π) * (∫(dL x I) / r²)
其中:
- B 是磁場強度
- μ₀ 是真空磁導率(4π x 10^-7 T·m/A)
- I 是電流
- dL 是電流元件
- r 是從電流元件到觀察點的距離
磁場方向由右手定則決定:用右手拇指指向電流方向,手指彎曲的方向即為磁場方向。
電線磁場的應用
電線磁場在許多電子設備和系統中都有應用,例如:
應用 | 描述 |
---|---|
電動馬達 | 利用電線磁場與永磁體之間的相互作用,使馬達旋轉。 |
發電機 | 利用電線磁場與磁場之間的相互作用,將機械能轉換為電能。 |
變壓器 | 利用電線磁場的耦合,在兩個或多個線圈之間傳輸能量。 |
感應加熱 | 利用電線磁場感應金屬中的渦流,從而產生熱量。 |
電線磁場的危害
在某些情況下,電線磁場可能會對人體構成危害。持續暴露在強磁場中,可能會導致:
症狀 | 描述 |
---|---|
神經系統影響 | 頭痛、疲勞、焦慮 |
心血管影響 | 心律不整、血壓升高 |
生殖系統影響 | 不育、流產 |
避免電線磁場危害
為了避免電線磁場的危害,建議採取以下措施: