“不产生”磁场的通电线圈_实验设计-查字典物理网

“不产生”磁场的通电线圈

查字典物理网 2020-11-18

提出问题：

我们知道通电螺线管的周围存在着磁场。如果让你绕制一个线圈，通电之后，线圈周围不产生磁场，你能做到吗？

实验：不产生磁场的通电线圈

猜想与假设：

两块型号相同的条形磁铁，把其中一块的N极和S极分别和另一块的S极和N极靠在一起，这时两块磁铁对外显示的磁性就非常弱，我们可以想办法把两个相同的线圈并列放在一起，使两个线圈中通过的电流大小相等方向相反，然后再用小磁针来检验通电线圈周围是否存在磁场。

设计实验：

实验材料：漆包线2段小磁针1个圆纸筒2个 1号干电池3节 3.8伏小灯泡1个，小灯座1个开关1个导线

实验方法和步骤：

1．把漆包线绕在圆纸筒一端，绕成一个线圈1 。如图1所示。

2．把小灯泡安到灯座上。

3．把线圈、小灯按图2电路图接好电路；闭合开关，有什么现象？小灯泡发光了。这说明线圈1中有电流通过。

4．把圆纸筒绕线圈1的一端靠近小磁针的一个磁极，小磁针转动吗？小磁针转动了。这说明通电线圈1产生的磁场使小磁针发生了转动。如图3所示。

5．把另一段漆包线从中间对折（不要折断）形成双线，然后把双股线并排绕在圆纸筒的一端形成一个线圈2。如图4所示。

6．在电路中用线圈2替代线圈1，接通开关，小灯泡发光。这说明线圈2中有电流通过。

7．把绕有线圈2的圆纸筒一端靠近小磁针的一个磁极，小磁针转动了吗？这次小磁针没有转动。这说明线圈2中有电流通过时线圈周围没有产生磁场。如图5所示。

友情提示：

1．圆纸筒可做的长一点，以便于在上面绕线。

2．线圈最好绕在圆纸筒的一端，尽量不要使绕线重叠。

3．电路中接入一个小灯泡便于判断线圈中是否有电流通过。

分析论证得出结论：

线圈1中通电后，线圈周围产生磁场，这就是我们所熟知的通电螺线管产生的磁场；线圈2中通电后，为什么线圈周围就没有磁场呢？因为绕线是从中间对折后并绕的，实际上相当于两个匝数相等，绕向相反的螺线管套在一起，给它们通电后，由于两螺线管中电流方向相反，根据安培定则可知，两个螺线管产生了方向相反的磁场，又因为两个螺线管的匝数相等，通过的电流大小也一样，所以产生的磁场相互抵消了，对外不再显示磁性。

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