地球磁场可以近似为一个磁偶极子的磁场。但是,图内的 N 和 S 符号分别标示地球的地理北极和地理南极。这标示法很容易引起困惑。实际而言,地球的磁偶极矩的方向,是从地球位于地理北极附近的地磁北极,指向位于地理南极附近的地磁南极;而磁偶极子的方向则是从指南极指向指北极。 电极偶子的等值线图。等值曲面清楚地区分于图内。

在电磁学里,有两种偶极子(dipole):

偶极子的性质可以用它的偶极矩描述。

电偶极矩( p {\displaystyle \mathbf {p} } )由负电荷指向正电荷,大小等于正电荷量乘以正负电荷之间的距离。磁偶极矩( m {\displaystyle \mathbf {m} } )的方向,根据右手法则,是大拇指从载流回路的平面指出的方向,而其它手指则指向电流运行方向,磁偶极矩的大小等于电流乘以线圈面积。

除了载流回路以外,电子和许多基本粒子都拥有磁偶极矩。它们都会产生磁场,与一个非常小的载流回路产生的磁场完全相同。但是,现时大多数的科学观点认为这个磁偶极矩是电子的自然性质,而非由载流回路生成。

永久磁铁的磁偶极矩来自于电子内禀的磁偶极矩。长条形的永久磁铁称为条形磁铁,其两端称为指北极指南极,其磁偶极矩的方向是由指南极朝向指北极。这常规与地球的磁偶极矩恰巧相反:地球的磁偶极矩的方向是从地球的地磁北极指向地磁南极。地磁北极位于北极附近,实际上是指南极,会吸引磁铁的指北极;而地磁南极位于南极附近,实际上是指北极,会吸引磁铁的指南极。罗盘磁针的指北极会指向地磁北极;条形磁铁可以当作罗盘使用,条形磁铁的指北极会指向地磁北极。

根据当前的观察结果,磁偶极子产生的机制只有两种,载流回路和量子力学自旋。科学家从未在实验里找到任何磁单极子存在的证据。

物理偶极子、点偶极子、近似偶极子

分开有限距离的两个异性电荷的电场线。 有限直径的载流循环的磁场线。 任意点偶极子(电偶极子、磁偶极子、声偶极子等等)的场线。

一个物理电偶极子是由两个等电量的异性点电荷构成的。在距离远超于两个点电荷相隔距离之处,物理电偶极子所产生的电场,可以近似为其电偶极矩所产生的电场。令物理电偶极子的两个点电荷相隔距离趋向于 0 ,同时保持其电偶极矩不变,则极限就是点电偶极子,又称为纯电偶极子。物理电偶极子产生的电场的多极展开式中,一次项目就是点电偶极子产生的电场。物理电偶极子的电偶极矩 p {\displaystyle \mathbf {p} }

p = q d {\displaystyle \mathbf {p} =q\mathbf {d} }

其中, q {\displaystyle q} 是每个电荷的带电量绝对值, d {\displaystyle \mathbf {d} } 是从负电荷到正电荷的位移矢量。

到现今为止,虽然还没有找到任何磁单极子存在的证据,科学家可以在电子和许多基本粒子的物理行为中,找到以量子力学的自旋形式存在的磁偶极子。点磁偶极子所产生的磁场的形态与点电偶极子所产生的电场的形态完全相同。非常小的载流回路可以近似为点磁偶极子。物理磁偶极子 m {\displaystyle \mathbf {m} } 的磁偶极矩是

m = I a {\displaystyle \mathbf {m} =I\mathbf {a} }

其中, I {\displaystyle I} 是运行于载流回路的电流, a {\displaystyle \mathbf {a} } 是载流回路的面积矢量。

任何电荷或电流组态都具有偶极矩,其对应的偶极子所产生的矢量场,是那个组态在远距离的最好近似。偶极子项只是多极展开式中的一项。当单极矩等于 0 时(对磁案例而言,此情况永远成立,因为磁单极子不存在),在远距离 r {\displaystyle r} 时,偶极子项(第二项)是最主要的项;其矢量场值衰减率为 1 / r 3 {\displaystyle 1/r^{3}} ,作为比较,单极矩项的递减率为 1 / r 2 {\displaystyle 1/r^{2}} ,第三项的衰减率为 1 / r 4 {\displaystyle 1/r^{4}} ,第 n {\displaystyle n} 项的递减率为 1 / r ( n + 1 ) {\displaystyle 1/r^{(n+1)}}

分子的电偶极矩

很多分子都拥有电偶极矩。这是因为正负电荷的不均匀分布。例如,

(正价) H-Cl (负价)

拥有永久电偶极矩的分子称为极化分子。假若一个分子带有感应电偶极子,则称此分子被极化。彼得·德拜是最先研究分子的电偶极子的物理化学家。为了纪念他的贡献,电偶极矩的测量单位被命名为德拜。

分子的电偶极子又分为以下三种(参阅分子间作用力):

常见的化学化合物在气态的电偶极矩,采用德拜单位:

这些数值可从相对电容率的测量值计算求得。当分子因为对称性而使得浄电偶极矩被抵消,则设定电偶极矩为 0 。电偶极矩最大值在 10 到 11 这值域内。知道电偶极矩值,科学家可以推论分子的分子结构。例如,数据显示出,二氧化碳是一个线性分子;而臭氧则不是。

电偶极子的电场

球坐标 ( r ,   θ ,   ϕ ) {\displaystyle (r,\ \theta ,\ \phi )} 与直角坐标 ( x ,   y ,   z ) {\displaystyle (x,\ y,\ z)} 之间的关系。

假设电偶极子 p {\displaystyle \mathbf {p} } 的位置是原点 O {\displaystyle \mathbf {O} } ,则在任意位置 r {\displaystyle \mathbf {r} } ,此电偶极子产生的电势 Φ ( r ) {\displaystyle \Phi (\mathbf {r} )}

Φ ( r ) = 1 4 π ϵ 0 p r ^ r 2 {\displaystyle \Phi (\mathbf {r} )={\frac {1}{4\pi \epsilon _{0}}}\,{\frac {\mathbf {p} \cdot {\hat {\mathbf {r} }}}{r^{2}}}}

其中, ϵ 0 {\displaystyle \epsilon _{0}} 是真空电容率。

这公式的右手边项目是任意静电势多极展开式的第二个项目。假若这任意静电势是由纯电偶极子产生,则这项目是多极展开式的唯一不消失项目。

电偶极子 p {\displaystyle \mathbf {p} } 所产生的电场 E {\displaystyle \mathbf {E} }

E = Φ = 1 4 π ϵ 0 r 3 ( 3 ( p r ^ ) r ^ p ) = p 4 π ϵ 0 r 3 ( 2 cos θ r ^ + sin θ θ ^ ) {\displaystyle {\begin{aligned}\mathbf {E} =-\nabla \Phi &={\frac {1}{4\pi \epsilon _{0}r^{3}}}\left(3(\mathbf {p} \cdot {\hat {\mathbf {r} }}){\hat {\mathbf {r} }}-\mathbf {p} \right)\\&={\frac {p}{4\pi \epsilon _{0}r^{3}}}(2\cos \theta {\hat {\mathbf {r} }}+\sin \theta {\hat {\boldsymbol {\theta }}})\end{aligned}}}

其中, θ {\displaystyle \theta } r {\displaystyle \mathbf {r} } p {\displaystyle \mathbf {p} } 之间的夹角。

注意到这个方程并不完全正确,这是因为电偶极子的电势有一个奇点在它所处的位置(原点 O {\displaystyle \mathbf {O} } )。更仔细地推导,可以得到电场为[2]

E = Φ = 1 4 π ϵ 0 r 3 ( 3 ( p r ^ ) r ^ p ) p 3 ϵ 0 δ 3 ( r ) = p 4 π ϵ 0 r 3 ( 2 cos θ r ^ + sin θ θ ^ ) p 3 ϵ 0 δ 3 ( r ) {\displaystyle {\begin{aligned}\mathbf {E} =-\nabla \Phi &={\frac {1}{4\pi \epsilon _{0}r^{3}}}\left(3(\mathbf {p} \cdot {\hat {\mathbf {r} }}){\hat {\mathbf {r} }}-\mathbf {p} \right)-{\frac {\mathbf {p} }{3\epsilon _{0}}}\delta ^{3}(\mathbf {r} )\\&={\frac {p}{4\pi \epsilon _{0}r^{3}}}(2\cos \theta {\hat {\mathbf {r} }}+\sin \theta {\hat {\boldsymbol {\theta }}})-{\frac {\mathbf {p} }{3\epsilon _{0}}}\delta ^{3}(\mathbf {r} )\end{aligned}}}

其中, δ 3 ( r ) {\displaystyle \delta ^{3}(\mathbf {r} )} 是三维狄拉克δ函数

导引

从计算电偶极子所产生的电场的平均值,可以得到正确答案。设定以原点 O {\displaystyle \mathbf {O} } 为圆心,半径为 b {\displaystyle b} 的球体 V {\displaystyle \mathbb {V} } 。电偶极子所产生于这球体的电场,其平均值为:

E = 3 4 π b 3 V E d 3 r = 3 4 π b 3 0 b 0 2 π 0 π p 4 π ϵ 0 r 3 ( 2 cos θ r ^ + sin θ θ ^ ) r 2 sin θ   d θ d ϕ d r {\displaystyle \langle \mathbf {E} \rangle ={\frac {3}{4\pi b^{3}}}\int _{\mathbb {V} }\mathbf {E} \mathrm {d} ^{3}\mathbf {r} ={\frac {3}{4\pi b^{3}}}\int _{0}^{b}\int _{0}^{2\pi }\int _{0}^{\pi }{\frac {p}{4\pi \epsilon _{0}r^{3}}}(2\cos \theta {\hat {\mathbf {r} }}+\sin \theta {\hat {\boldsymbol {\theta }}})r^{2}\sin \theta \ \mathrm {d} \theta \mathrm {d} \phi \mathrm {d} r}

注意到球坐标单位矢量与直角坐标单位矢量之间的关系:

r ^ = x ^ sin θ cos ϕ + y ^ sin θ sin ϕ + z ^ cos θ {\displaystyle {\hat {\mathbf {r} }}={\hat {\mathbf {x} }}\sin \theta \cos \phi +{\hat {\mathbf {y} }}\sin \theta \sin \phi +{\hat {\mathbf {z} }}\cos \theta }
θ ^ = x ^ cos θ cos ϕ + y ^ cos θ sin ϕ z ^ sin θ {\displaystyle {\hat {\boldsymbol {\theta }}}={\hat {\mathbf {x} }}\cos \theta \cos \phi +{\hat {\mathbf {y} }}\cos \theta \sin \phi -{\hat {\mathbf {z} }}\sin \theta }

将这两个关系式代入前面积分式,可以得到

E {\displaystyle \langle \mathbf {E} \rangle } = 3 p 16 π 2 ϵ 0 b 3 0 b 0 2 π 0 π 1 r 3 {\displaystyle ={\frac {3p}{16\pi ^{2}\epsilon _{0}b^{3}}}\int _{0}^{b}\int _{0}^{2\pi }\int _{0}^{\pi }{\frac {1}{r^{3}}}} [ 3 sin θ cos θ cos ϕ x ^ {\displaystyle [3\sin \theta \cos \theta \cos \phi {\hat {\mathbf {x} }}}
+ 3 sin θ cos θ sin ϕ y ^ {\displaystyle +3\sin \theta \cos \theta \sin \phi {\hat {\mathbf {y} }}}
+ ( 2 cos 2 θ sin 2 θ ) z ^ ] {\displaystyle +(2\cos ^{2}\theta -\sin ^{2}\theta ){\hat {\mathbf {z} }}]} r 2 sin θ   d θ d ϕ d r {\displaystyle r^{2}\sin \theta \ \mathrm {d} \theta \mathrm {d} \phi \mathrm {d} r}

注意到这积分式的x-分量与y-分量都等于零,只剩下z-分量:

E = 3 p 16 π 2 ϵ 0 b 3 0 b 0 2 π 0 π 1 r ( 2 cos 2 θ sin 2 θ ) z ^ sin θ   d θ d ϕ d r = 3 p z ^ 8 π ϵ 0 b 3 0 b 1 r   d r 0 π ( 2 sin θ cos 2 θ sin 3 θ )   d θ {\displaystyle {\begin{aligned}\langle \mathbf {E} \rangle &={\frac {3p}{16\pi ^{2}\epsilon _{0}b^{3}}}\int _{0}^{b}\int _{0}^{2\pi }\int _{0}^{\pi }{\frac {1}{r}}(2\cos ^{2}\theta -\sin ^{2}\theta ){\hat {\mathbf {z} }}\sin \theta \ \mathrm {d} \theta \mathrm {d} \phi \mathrm {d} r\\&={\frac {3p{\hat {\mathbf {z} }}}{8\pi \epsilon _{0}b^{3}}}\int _{0}^{b}{\frac {1}{r}}\ \mathrm {d} r\int _{0}^{\pi }(2\sin \theta \cos ^{2}\theta -\sin ^{3}\theta )\ \mathrm {d} \theta \end{aligned}}}

对于径向坐标 r {\displaystyle r} 积分会得到

0 b 1 r   d r = {\displaystyle \int _{0}^{b}{\frac {1}{r}}\ \mathrm {d} r=-\infty }

但对于天顶角 θ {\displaystyle \theta } 积分则会得到

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  • 传感器的组成传感器(英语:Sensor)是用于侦测环境中所生事件或变化,并将此消息发送出至其他电子设备(如中央处理器)的设备,通常由敏感组件和转换组件组成。相关概念一个传感器的输入对输出的影响称为传感系数或灵敏度(sensitivity)。例如,一个水银温度计,每当温度上升1 °C时,水银柱上升1cm,则这个水银温度计的传感系数为1 cm/°C。当一个传感器的输入和输出完全成线性关系的时候,这个传感器就是一个理想传感器。同时,理想传感器还应该遵守以下原则:只受被测因素的影响;不受其他因素的影响;传感器本身不会影响被测因素。传感器是一种物理设备或生物器官,能够探测、感受外界...
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  • 物理量名称磁感强度符号 B → {\displaystyle {\vec {B}}} 单位T磁感应强度也被称为磁通量密度或磁通密度,是一个表示贯穿一个标准面积的磁通量的物理量,其符号是 B {\displaystyle B} ,国际单位制导出单位是T。此物理量也常被称为磁场,例如在核磁共...
  • 在这篇文章内,矢量与标量分别用粗体与斜体显示。例如,位置矢量通常用 r {\displaystyle \mathbf {r} \,\!} 表示;而其大小则用 r {\displaystyle r\,\!} 来表示。磁化强度(英语:magnetization),又称磁化矢量,是衡量物体的磁性的一个物理量,定义为单位体积的磁偶极矩,如下方程: ...
  • 注意:本页面含有Unihan新版用字:“鿏、鿔、鿫、鿬、鿭、𨧀、𨭎、𨨏、𨭆、𫟼、𫓧、𫟷、𬬭、𬬻”。有关字符可能会错误显示,详见Unicode扩展汉字。电负性(英语:electronegativity,简写EN),也译作离子性、负电性及阴电性,是综合考虑了电离能和电子亲合能,首先由莱纳斯·鲍林于1932年提出。它以一组数值的相对大小表示元素原子在分子中对成键电子的吸引能力,称为...
  • 闪电是静电放电的其中一个例子静电放电,是指在某一绝缘介质的两面分别出现正电荷和负电荷,并且逐渐累积时,这时加于该绝缘介质上的电压也会同时增加,当该电压高于一定程度(击穿电压)后,这时绝缘介质会发生电击穿,继而使得一部分绝缘介质变为导体,使电流能够通过。在电流通过绝缘介质后,绝缘介质两面的正负电荷便会消失,加于该绝缘介质的电压也会回复到零,因此静电放电只会在一段短时间之内出现。静电放电模型JEDEC标准定义了三种静电放电模型(ESD Model)以及对应的测试方法,分别是人体模型(Human Body Model,简称HBM),机器模型(Machine Model,简称MM),充电器...
  • 防静电装置是减小静电的装置,静电会损坏元件(如电脑硬盘、MOSFET),甚至会引燃可燃性的气体或液体。防静电装置有以下几种:防静电袋(英语:Antistatic bag),常在寄送电子设备或电路(例如硬盘或显卡等)时用来包裹。防静电服装,让电子业、通讯、电信业等的工厂组装人员穿着。抗静电剂,用来处理原料表面,减少产生静电的物质。防静电垫,小到配合键盘或鼠标的防静电垫,大到人可以站上去的大小。防静电腕带,其中有一个金属部分,穿戴时将金属贴在手腕或脚跟,金属的另一端接到接地。静电棒,一个从生产线上去除静电的设备。防静电钥匙扣。...
  • 500千伏电力输送电䌫的绝缘体(反电晕环)上发生的电晕放电现象 一条放置在特斯拉线圈的高压端的汤匙所出现的电晕放电现象电晕放电(Corona discharge)是由于电场强度过大,导致非导电介质被击穿,绝缘体的电阻迅速下降,继而使得一部分绝缘体变为导体,而形成的放电现象,常发生在高压电线周围或带电体的尖端附近(尖端放电)。电晕放电时,在电极周围可以看到日晕般的光层 ,伴有咝咝声,并产生臭氧、氧化氮等。高压电线上的电晕放电会引起功率损失、无线电干扰、电视干扰以及噪声干扰,产生的紫外线还会对某些动物造成困扰。电晕放电可以通过改善绝缘性、使用电晕环(英语:Corona ring),以...
  • 米利都学派是前苏格拉底哲学的一个学派,被誉为是西方哲学的开创者,由古希腊学者泰勒斯创建。米利都学派开创了理性思维,试图用观测到的事实而不是用古代的希腊神话来解释世界。米利都学派的学者大多出身于古希腊伊奥尼亚地区的海港城市米利都,著名的哲学家有泰勒斯、泰勒斯的学生阿那克西曼德、阿那克西美尼等。米利都学派的研究范围主要集中在万物的本源。泰勒斯的观点是万物本源于水,而阿那克西曼德认为是无限者(希腊语:ἀπείρων) 。阿那克西美尼认为世界的本源是气体,不同形式的物质是通过气体聚和散的过程产生的。...
  • 镜像法(又称镜像电荷法)是一种解析静电学问题的基本工具。对于静电学问题,镜像法将原本问题的某些元素改换为假想电荷,同时保证仍然满足定解问题原有的的边界条件(请参阅狄利克雷边界条件或诺伊曼边界条件)。例如,给定一个由一片无限平面导体和一个点电荷构成的物理系统,这无限平面导体可以被视为一片镜子,在镜子里面的镜像电荷与镜子外面的点电荷,所形成的新系统,可以使得导体平面上的电场垂直于导体,与原本系统等价。借此方法,我们可以将问题简化,很容易地计算出导体外的电势、导体的表面感应电荷密度、总感应电荷等等。镜像法的有效性是唯一性定理的必然结果,该定理指出如果指定了在体积 V 的整个区域内的电荷密度和...
  • 泊松方程(法语:Équation de Poisson)是数学中一个常见于静电学、机械工程和理论物理的偏微分方程,因法国数学家、几何学家及物理学家泊松而得名的。方程的叙述泊松方程为 Δ φ = f {\displaystyle \Delta \varphi =f} 在这里 Δ {\displaystyle \Delta } 代表的是拉普拉斯算子,而 ...
  •   此条目介绍的是击剑运动员。关于自然现象,请见“雷”。雷声雷声个人资料出生 (1984-03-07) 1984年3月7日(35岁) 中国天津市身高1.93米(6英尺4英寸)体重78千克(156斤)运动国家/地区 中国运动男子击剑 - 花剑教练王海滨 奖牌记录 代表 中国男子击剑夏季奥林匹克运动会 2012年 伦敦男子花剑个人世界击剑锦标赛2010年 巴黎男子花剑团体2011年 卡塔尼亚男子花剑团体2010年 巴黎男子花剑个人2014年 喀山男子花剑团体2006年 杜林男子花剑个人2007年 圣彼得堡男子花剑个人亚洲运动会 ...
  • 奥拉迪亚OradeaNagyváradGroßwardeinVaratגרויסווארדיין‎Varadinum自治市、首府Municipiul de Oradea旗帜徽章奥拉迪亚奥拉迪亚在罗马尼亚的位置坐标:47°03′05″N 21°56′25″E / 47.05139°N 21.94028°E / 47.05139; 21.94028坐标:47°03′05″N 21°56′25″E / 47.05139°N 21.94028°E / 47.05139; 21.94028...
  • 佐治亚州立大学Georgia State University佐治亚州立大学校徽校训Truth is Powerful and Will Conquer创建时间1913年学校类型公立大学捐赠基金$1.122亿(2012)校长Mark P. Becker职工人数1,716学生人数32,087本科生人数23,961研究生人数8,126校址 美国佐治亚州亚特兰大校区市区校队NCAA Division I, Sun Belt Conference代表色蓝色、白色         昵称Panthers吉祥物...
  • 一个载有电流的线圈(黑色)会产生磁场(蓝色)。若线圈的位置和电流都对应点线镜面反射,其产生的磁场不会是原磁场的镜面反射,会是原磁场反射后,再加以反向。线圈的位置和电流是矢量,但产生的磁场是赝矢量赝矢量(英语:Pseudovector)也称为伪矢量,指的是在瑕旋转下,除了随之反射外,还会再上下翻转的矢量(因为右手定则的关系)。矢量(极矢量)和赝矢量(轴矢量)都是广义上的矢量,在一般旋转下的特性相同。但更严格地说,矢量还要求在瑕旋转下,除了空间反衍外,不会再改变方向。在三维空间中,赝矢量p可以表示为二个极矢量a和b的外积: ...
  • 铁磁超导体(英语:Ferromagnetic superconductor)是指同时展现铁磁性与超导性的材料。其最大的特性是在场冷(field cooling)过程下,没有抗磁性。不过,材料中是否能同时存在铁磁与超导性质的争议仍然存在。历史1995年,德国L. Bauernfeind、W. Widder,和H. F. Braun首先发现RuSr2GdCu2O8弱铁磁超导。之后J. L. Tallon、朱经武博士等人的投入,使Ru-1212系统得到更多的注目与了解,并发现同一系统的RuSr2EuCu2O8亦有超导性;然而,由于样品制作不易,超导与铁磁性彼此的竞争与共存、自发漩涡态(Spo...
  • 自旋玻璃是磁性合金材料的一种亚稳定的状态。铁磁性状态和反铁磁性状态中,磁矩的磁矩方向(自旋)的分布是长程有序的,而自旋玻璃状态中的磁矩方向是随机冻结的,其分布呈现出长程无序性。这里的“玻璃”实际上是长程无序状态的代名词,指这种无序状态类似于一般所说的玻璃。自旋玻璃表现出的众多亚稳定结构,使得它具有明显的磁化弛豫现象,这也使得实验和模拟自旋玻璃的难度加大。简介磁性材料是由许多具有稳定磁矩的原子或小原子集团构成的,它们的磁矩之间相互作用,构成了宏观上的磁性现象。这样的相互作用基本有两类。一类是铁磁相互作用:两个相邻的磁矩排成同一个方向。另一类是反铁磁相互作用:相邻的磁矩排成相反的方向。如果...
  • 超顺磁性是指当某些具有磁性的颗粒小于某个尺寸时,外场产生的磁取向力太小而无法抵抗热扰动的干扰,而导致其磁化性质与顺磁体相似。磁性颗粒变成超顺磁性的临界尺寸与温度有关,像是在室温铁粒的临界大小为12.5奈米,而在4.2K时半径为2.2奈米还是铁磁性的。...
  • 液态氧涓流被磁场偏转,显示出其顺磁性。顺磁性(Paramagnetism)指的是一种材料的磁性状态。有些材料可以受到外部磁场的影响,产生跟外部磁场同样方向的磁化矢量的特性。这样的物质具有正的磁化率。与顺磁性相反的现象被称为抗磁性。原理 没有外部磁场时的顺磁性物质的简图 在弱磁场中的顺磁性物质的简图 在强磁场中的顺磁性物质的简图顺磁性物质可以被看作是由许多微小的磁棒组成的,这些磁棒可以旋转,但是无法移动。这样的物质受到外部磁场的影响后其磁棒主要顺磁力线方向排列,但是这些磁棒互相之间不影响。热振动不断地使得磁棒的方向重新排列,因此磁棒指向不排列比排列的可能性高。因此磁力线的强度越...
  • 超导体为超抗磁性物质排斥外在磁场,因此场线不会与超导体接触超抗磁性指某些物质在极低温的环境下磁导率会降至零,而其磁化率 χ v {\displaystyle \chi _{v}} = −1,超抗磁性物质的内部磁场会与外在环境隔离。超抗磁性出现于物质相变成具超导性状态时,而超导体的磁悬浮作用亦是由于其超抗磁性排斥磁铁的磁场;由于磁通锁定作用磁铁被固定于空中不会飘走。瓦尔特·迈斯纳与罗伯特·奥克森菲尔德(英语...
  • 一座装配了亥姆霍兹线圈的物理仪器。 亥姆霍兹线圈示意图。亥姆霍兹线圈(Helmholtz coil)是一种制造小范围区域均匀磁场的器件。由于亥姆霍兹线圈具有开敞性质,很容易地可以将其它仪器置入或移出,也可以直接做视觉观察,所以,是物理实验常使用的器件。因德国物理学者赫尔曼·冯·亥姆霍兹而命名。简介亥姆霍兹线圈是由一对完全相同的圆形导体线圈组成。采用直角坐标系,这两个半径为 R {\displaystyle R} 的圆形线圈的中心轴都与z-轴同轴。两个圆形线圈的z-坐标分别为 h...
  • 磁场观察薄膜显示的一组磁极磁场分布状况. 磁极处为黑色,磁极边缘为白色磁场观察膜(Magnetic field viewing film)是一种用于观察静止的或者变化较为缓慢的磁场的薄膜。它能显示磁场(磁力线)的位置和方向。它是具有易变形的半透明性质的薄片结构。当磁力线平行于此薄膜表面时呈现白色,当磁力线垂直于此薄膜表面时呈现黑色。当将此薄膜置于一个磁极上时,因磁力线垂直于薄膜表面,大部分区域呈现黑色。如果两个方形磁体吸附在一起,并排放置,且极性在同侧面相反,此时可观察到磁极的地方呈现黑色,两极中间可观察到一条很细的白线。通常见到的磁场观察薄膜在未置入磁场时呈现绿色,也有其他颜色的...
  • 相关数学行列式矩阵复数...
  • 磁路常规磁路磁动势 F {\displaystyle {\mathcal {F}}} 磁通量 Φ {\displaystyle \Phi } 磁阻 R {\displaystyle {\mathcal {R}}} ...
  • (1)电子、(2)导体、(3)磁铁、(4)磁场、(5)电源霍尔效应(Hall effect)是指当固体导体放置在一个磁场内,且有电流通过时,导体内的电荷载子受到洛伦兹力而偏向一边,继而产生电压(霍尔电压)的现象。电压所引致的电场力会平衡洛伦兹力。通过霍尔电压的极性,可证实导体内部的电流是由带有负电荷的粒子(自由电子)之运动所造成。霍尔效应于1879年由埃德温·赫伯特·霍尔(Edwin Herbert Hall)发现。霍尔效应产生之霍尔电压一般可表达为: V H ...
  • 查论编机械失效模式挫曲腐蚀腐蚀疲劳潜变金属疲劳污垢断裂氢脆撞击机械性过载应力腐蚀裂痕(英语:Stress corrosion cracking)热冲击磨损(英语:Wear)降伏 人们最熟悉的腐蚀的例子:铁锈。 火山气体加快了这部废弃的采矿机器的腐蚀。 裸露材料的腐蚀。腐蚀(Corrosion)是指因工程材料与其周围的物质发生化学反应而导致解体的现象。通常这个术语用来表示金属物质与氧化物如氧气等物质发生电化学的氧化反应。例如,使用金属铁制成的产品会由于铁原子在固体溶剂中发生氧化而导致生锈,这就是电化学腐蚀的一个众所周知的例子。这种反应通常会产生对应金属的氧化物,也可能产生盐。换句话...
  • 古地磁学(或称古磁学),作为地磁学的一个分支,是研究史前地质、地球磁场变化与强度的一门科学。该门学科研究的目的,主要在于得知地球形成时残留于岩层的磁场讯息,再配合其他资料来进行统计方法分析,可用来从事多种地球科学领域的研究。岩石中留存的磁性,这些岩石包含磁铁矿和赤铁矿等含铁矿石。在岩石形成过程中,或由于岩浆沉积作用、结晶作用,或化学反应致使矿物颗粒中内部磁场被地球磁场磁化而造成岩石的磁性。测量岩石中“化石磁”的方向,就可能测定岩石形成时的古纬度和当时地极的位置。古地磁学家为大陆漂移学说提供了强有力的科学论证,并将其升级为板块构造理论。...
  • 英安岩是一种化学成分和闪长岩相当的火山喷出岩石,颜色为灰色、灰白或灰红等浅色,斑状或块状结构,基质为隐晶质和玻璃质,以石英和长石为主,有时具有流纹构造。斑晶以斜长石为主,也有石英、正长石、透长石的斑晶存在。英安岩常与粗面岩、安山岩和流纹岩等共生,在中国,主要产于东南沿海各地。英安岩的中文名称来源于含更多石英的安山岩之意。其英文名称dacite源于在达契亚(Dacia)的喀尔巴阡山脉发现并命名这种岩石;-ite后缀是希腊文岩石之意。...
  • 布容尼斯-松山反转是以伯纳德·布容尼斯(英语:Bernard Brunhes)和松山基范命名的地质事件。地磁场约于781,000年前经历过最近一次地磁逆转事件。由于逆转过程历时的估算众说纷纭,各方对于确切发生年份存在分歧。有说这逆转用了数千年才完成,有说其过程应该更短,甚至可能在人的一生内发生。在地球上不同的特定地点,这个逆转的历时估算在1,200至10,000年间。这差异取决于这特定地点处于哪个地磁纬度,而局部地区受地磁的非偶极组件影响所以经历不同的逆转过程。布容尼斯-松山反转是由国际地层委员会挑选出的一个全球界线层型剖面和点位(GSSP),用以作为中更新世(英语:Middle Pl...
  • Recent geomagnetic reversals.地磁逆转是指地球磁场方向的变化,也就是北磁极和南磁极的对调。地磁逆转的发生常常伴随着磁场强度的减弱,当新的方向确定后,磁场强度又会迅速增加。地磁场一般几万年甚至更久才会发生逆转,发生的频率也不固定。最近研究显示,地磁翻转的过程最快百年以内即可完成,颠覆以往认为需要千年的普遍认知。历史在20世纪早期,地质学家首次注意到一些火山岩并非朝向预期中的方向磁化。第一次针对地磁逆转的调查是由日本地球物理学家松山基范在1920年代完成的,他注意到有些日本岩石地磁反转,而它们都属于更新世早期或更早。在当时他提出地磁场可能曾经相反,但由于对地...
  • 由铝镍钴永磁合金制成的马磁铁。这形状试图拉近两个磁极之间的距离,藉以产生能够吸引沉重铁磁体的强烈磁场。磁铁或称磁石,是可以吸引铁并于其外产生磁场的物体。狭义的磁铁指磁铁矿石的制品,广义的磁铁指的是用途为产生磁场的物体或装置。磁铁作为磁偶极子,能够吸引铁磁性物质,例如铁、镍及钴等金属。磁极的判定是以细线悬挂一磁铁,指向北方的磁极称为指北极或N极,指向南方的磁极为指南极或S极。(如果将地球想成一大磁铁,则目前地球的地磁北极是S极,地磁南极则是N极。)磁铁异极则相吸,同极则排斥。即指南极与指北极相吸,指南极与指南极相斥,指北极与指北极相斥。磁铁分作永久磁铁与非永久磁铁。天然的永久磁铁又称...
  • 感受到电磁力的作用,移动于磁场中的电子射束,其移动路径呈圆形。电子经过的路径会有紫色光发射出来。这是因为电子与玻璃球内的气体分子碰撞而产生的现象。电磁力(英语:electromagnetic force)是处于电场、磁场或电磁场的带电粒子所受到的作用力。大自然的四种基本力中,电磁力是其中一种,其它三种是强作用力、弱作用力、引力。光子是传递电磁力的媒介。在电动力学里,电磁力称为洛伦兹力。延伸至相对论性量子场论,在量子电动力学里,两个带电粒子倚赖光子为媒介传递电磁力。带电粒子是带有净电荷的粒子。电荷是基本粒子的内秉性质。只有带电粒子或带电物质(带有净电荷的物质)才能够感受到电磁力,也只...
  • 物理算符位置算符动量算符角动量算符哈密顿算符阶梯算符创生及消灭算符自旋算符在物理学里,算符(operator),又称算子,作用于物理系统的状态空间,使得物理系统从某种状态变换为另外一种状态。这变换可能相当复杂,需要用很多方程来表明,假若能够使用算符来代表,可以更为简单扼要地表达论述。对于很多案例,假若作用的对象有所迥异,算符的物理行为也会不同;但是,对于有些案例,算符的物理行为具有一般性,这时,就可以将论题抽象化,专注于研究算符的物理行为,不必顾虑到状态的独特性。这方法比较适用于一些像对称性或守恒定律的论题。因此,在经典力学里,算符是很有用的工具。在量子力学里,算符为理论表述不可或缺的...
  • 在理论物理学里,量子场论(英语:Quantum field theory,简称QFT)是结合了量子力学、狭义相对论和经典场论的一套自洽的概念和工具。在粒子物理学和凝聚态物理学中,量子场论可以分别为亚原子粒子和准粒子建立量子力学模型。量子场论将粒子视为更基础的场上的激发态,即所谓的量子,而粒子之间的相互作用则是以相应的场之间的交互项来描述。每个相互作用都可以用费曼图来表示,这些图不但是一种直观视化的方法,而且还是相对论性协变摄动理论中用于计算粒子交互过程的一个重要的数学工具。历史量子场论的发展并非一蹴而就,而是在整个二十世纪期间,经多代理论物理学家的逐步推进,一波三折,才成为今天完整的理...
  • 一个载有电流的线圈(黑色)会产生磁场(蓝色)。若线圈的位置和电流都对应点线镜面反射,其产生的磁场不会是原磁场的镜面反射,会是原磁场反射后,再加以反向。线圈的位置和电流是矢量,但产生的磁场是赝矢量赝矢量(英语:Pseudovector)也称为伪矢量,指的是在瑕旋转下,除了随之反射外,还会再上下翻转的矢量(因为右手定则的关系)。矢量(极矢量)和赝矢量(轴矢量)都是广义上的矢量,在一般旋转下的特性相同。但更严格地说,矢量还要求在瑕旋转下,除了空间反衍外,不会再改变方向。在三维空间中,赝矢量p可以表示为二个极矢量a和b的外积: ...
  • 在物理学里,感受到外电场的作用,中性原子或分子会改变其正常电子云形状,衡量这改变的物理量称为极化性(polarizability)。以方程表达, p = α E {\displaystyle \mathbf {p} =\alpha \mathbf {E} } ;其中, p {\displaysty...
  • 环量是流体的速度沿着一条闭曲线的路径积分,通常用 Γ {\displaystyle \Gamma } 来表示。如果 V {\displaystyle \mathbf {V} } 是流体的速度, d s {\displaystyle \mathbf {ds} } 是沿着闭曲线 ...
  • Theoretical model of magnetization .mw-parser-output .serif{font-family:Times,serif}m against magnetic field h. Starting at the origin, the upward curve is the initial magnetization curve. The downward curve after saturation, along with the lower return curve, form the main loop. The intercep...
  • 铁磁超导体(英语:Ferromagnetic superconductor)是指同时展现铁磁性与超导性的材料。其最大的特性是在场冷(field cooling)过程下,没有抗磁性。不过,材料中是否能同时存在铁磁与超导性质的争议仍然存在。历史1995年,德国L. Bauernfeind、W. Widder,和H. F. Braun首先发现RuSr2GdCu2O8弱铁磁超导。之后J. L. Tallon、朱经武博士等人的投入,使Ru-1212系统得到更多的注目与了解,并发现同一系统的RuSr2EuCu2O8亦有超导性;然而,由于样品制作不易,超导与铁磁性彼此的竞争与共存、自发漩涡态(Spo...
  •   “磁学”、“磁性”重定向至此。 磁石会吸引铁钉的性质称为磁性。磁是一种物理现象,磁学是研究磁现象的一个物理学分支,磁性是物质响应磁场作用的性质。磁性表现在顺磁性物质或铁磁性物质(如铁钉)会趋向于朝着磁场较强的区域移动,即被磁场吸引;反磁性物质则会趋向于朝着磁场较弱的区域移动,即被磁场排斥;还有一些物质(如自旋玻璃、反铁磁性等)会与磁场有更复杂的关系。依照温度、压强等参数的不同,物质会显示出不同的磁性。表现出磁性的物质通称为磁体,原来不具有磁性的物质获得磁性的过程称为磁化,反之称为退磁。磁铁本身会产生磁场,但本质上磁场是由电荷运动产生,如磁铁内部未配对电子的自旋...
  •   本文介绍的是载流导线与其产生的磁场之间的关系。关于描述两条载流导线相互作用的力的定律,请见“安培力定律”。在这篇文章内,矢量与标量分别用粗体与斜体显示。例如,位置矢量通常用 r {\displaystyle \mathbf {r} \,\!} 表示;而其大小则用 r {\displaystyle r\,\!} 来表示。 安德...
  • 以逆时针方向运行指依从时针移动的相反方向(如图),即可视为由左上方向下,然后转向右,再回到上。也就是说逆时针方向就是顺时针方向的相反,也是镜射变换后的结果,故逆时针方向的反方向就是顺时针方向。太阳系大部分的行星由北半球正上方看下去,该自转属于逆时针,但金星是顺时针方向和其他行星相反。 逆时针方向起源逆时针起源于顺时针。时针最早出现在北半球,由于针是日晷的针,该旋转方向就是顺时针方向,以此类推该方向的相反就是逆时针方向。 逆时针方向的螺旋。历史上,曾有犹太人将时钟做成逆时针运行,以配合希伯来文由右至左阅读的传统,如欧洲部分犹太教会堂的时钟 。而在现代,有部分时钟以逆时针方向运行以作创...
  • 在物理学里,多极展开方法广泛应用于涉及于质量分布产生的重力场、电荷分布产生的电势或电场、电流分布产生的磁向量势和磁场、电磁波的传播等等问题。使用多极展开,重力场或电势等等,都可以表达为单极项、偶极项、四极项、八极项等等的叠加。一个典型范例是,从原子核的外部多极矩与电子轨域的内部多极矩之间的交互作用能量,计算求得原子的原子核外多极矩。由于从原子核的外多极矩可以给出原子核内部的电荷分布,物理学者可以研究原子核的形状。做理论运算时,在允许误差范围内,时常可以只取多极展开的最低阶的几个非零项目,忽略其它项目,因为它们的数值超小。电势的多极展开式 给予在源位置 ...
  • 巴尼特效应(英语:Barnett effect)指将一个不带电物体绕某一轴旋转时,此物体就沿此轴磁化。由美国物理学家塞缪尔·巴尼特(英语:Samuel Barnett)受到欧文·理查森1908年预言的启发,于1915年发现。...
  • 这里ε0是真空电容率,ħ = h/2π是约化普朗克常数,c是真空光速,ℤ是整数集。这就是狄拉克的量子化条件。假想的磁单极子的存在意味着电荷必须量子化为某一单位的整数倍;同样,电单极子的存在意味着假想的磁单极子的磁荷也必须量子化为反比于电荷基本单位的磁荷基本单位的整数倍。在当时人们还不知道这种东西是否存在,甚至不知道它是否真的需要存在。毕竟,其它理论可能在任何时候出现并且不用磁单极子就能解释电荷量子化。磁单极子假设更像是对自然规律的一个好奇的大胆猜测。而然,自从这启发性的成果发布以来,普遍被人接受的能解释电荷量子化的理论一直没有出现。(局域规范不变性的概念—见规范场论—提供了自然的不需磁...
  •   本文介绍的是载流导线与其产生的磁场之间的关系。关于描述两条载流导线相互作用的力的定律,请见“安培力定律”。在这篇文章内,矢量与标量分别用粗体与斜体显示。例如,位置矢量通常用 r {\displaystyle \mathbf {r} \,\!} 表示;而其大小则用 r {\displaystyle r\,\!} 来表示。 安德...
  • 图左是两个同电量的正电荷的电场线。图右是一个电偶极子的电场。 不同电量的正电荷与负电荷的电场线。 透过铁粉显示出的磁场线。将条状磁铁放在白纸下面,铺洒一堆铁粉在白纸上面,这些铁粉会依著磁场线的方向排列,形成一条条的曲线,在曲线的每一点显示出磁场线的方向。场线是由矢量场和初始点设定的轨迹。在空间里,矢量场在每一个位置,都设定了一个方向。只要按照矢量场在每一个位置所指的方向来追踪路径,就可以素描出正确的场线。更精确地说,场线在每一个位置的切线必须平行于矢量场在那一个位置的方向。在空间内,由于,伴随着每一个点的矢量,组合起来,构成了矢量场,场线可以说是一个专为矢量场精心打造的显像工具...
  • 地球大气对于不同波长电磁辐射的阻拦率。 位于澳大利亚新南威尔士州帕克斯天文台的64米口径射电望远镜。 位于美国新墨西哥州的综合孔径射电望远镜甚大天线阵(VLA)。 格陵兰望远镜位于格陵兰,由台湾中央研究院天文及天文物理研究所主导兴建,为全球特长基线干涉阵列成员之一。射电望远镜(英语:Radio telescope)是一个专门的天线和无线电接收机,在射电天文学用来接收天空中从天文射电源的无线电波。射电望远镜的外形差别很大,有固定在地面的单一口径的球面射电望远镜,有能够全方位转动的类似卫星接收天线的射电望远镜,有射电望远镜阵列,还有金属杆制成的射电望远镜。1931年,美国贝尔实验...
  •   关于“Giga”的其他意思,请见Giga。查询维基词典中的giga-。吉咖(英语:吉咖),简称吉,国际单位制词头,符号G,表示10,或十亿 (1,000,000,000)。《牛津英语词典》中提到,词头“吉咖-”的最早使用是在1947年的第14届国际纯粹与应用化学联合会大会上:“以下单位词头的缩写应当被使用:G giga 10×。”“吉咖”一词源自希腊语γίγας,意为“巨大的”(维基词典:gigantic)。当用于计算机科学中时,如GB,“吉咖”有时也可以指代1,073,741,824(2)。但这一用法并不为若干国际标准组织所推荐。他们建议使用二进制词头“Gib...
  • 画家笔下的磁星想像图磁星(英语:Magnetar)是中子星的一种,它们均拥有极强的磁场,透过其产生的衰变,使之能不断地释出高能量电磁辐射,以X射线及伽玛射线为主。磁星的理论于1992年由科学家罗伯特·邓肯(Robert Duncan)及克里斯托佛·汤普森(Christopher Thompson)首先提出,在其后几年间,这个假设得到广泛接纳,去解释软伽玛射线复发源(soft gamma repeater)及不规则X射线脉冲星(anomalous X-ray pulsar)等可观测天体。形成当一颗大型恒星经过超新星爆发后,它会塌缩为一颗中子星,其磁场也会迅速增强。在科学家邓肯及汤普森...
  • 阿,又译为阿托(英语:atto-),是一个国际单位制词头,符号a,代表10倍,或0.000 000 000 000 000 001。它源自于丹麦语atten,意思是“十八”。使用举例:HIV-1病毒质量约为10 kg,即10 g,可表示为1 fg或1000 ag。国际单位制词头 (SI词头)中国大陆词头台湾词头英语词头符号100010十进制启用时间尧(尧它)佑yottaY10001010000000000000000000000001991泽(泽它)皆zettaZ10001010000000000000000000001991艾(艾可萨)艾exaE1000101000000000000...
  • 奥斯特(Oersted)是厘米-克-秒制里的磁场强度(H场)、磁化强度的单位,简称“奥”(Oe)。1930年,国际电工委员会为了纪念丹麦物理学者汉斯·奥斯特,特将此单位命名为奥斯特。 奥斯特定义为达因(dyn)每单位磁荷。转换至国际单位制,1奥斯特等于1000/4π (≈79.5774715) 安培/米。在卷绕79.58匝每米,带有1安培电流的超长螺线管内的H场大约为1奥斯特。当10安培的稳恒电流通过无限长的细直导线时,距离导线2厘米处的H场为1奥斯特。当10安培电流通过半径为1厘米的単匝环形线圈时,在环心处的H场为2π奥斯特。在厘米-克-秒制里,H场的单位是奥斯特,磁感应强度(B场)...
  • 高斯简称高,是CGS制中磁感应强度或磁通量的单位,为纪念德国数学家卡尔·弗里德里希·高斯而得名,常用符号G或Gs表示。定义若放在磁感应强度均匀的磁场中,方向与磁感应强度方向垂直的长直导线在通有1电磁系单位(emu)的稳恒电流(等于10安培)时,在每厘米长度的导线受到电磁力为1达因,则该磁感应强度就定义为1高斯。换算关系高斯和国际单位制中磁感应强度单位特斯拉(T)的换算关系为:1 G = 1×10 T=0.1 mT1 T = 10000 G参阅高斯单位制...
  • 厘米-克-秒单位制或厘米-克-秒系统(英文:centimetre-gram-second system,故常简称CGS制)是一种物理单位的系统制度,分别以厘米、克及秒为长度、质量及时间的基本单位。在力学单位方面厘米-克-秒单位制是一致的,但在电学单位方面则有几种变体。此单位系统后来被MKS制取代,也就是米-千克-秒系统(meter-kilogram-second system),而其又被国际单位制(SI system)所取代;国际单位制具有MKS制的三个基本单位,再加上凯氏温标、安培、坎德拉及摩尔,有许多工程及科学领域只使用国际单位制,不过仍有一些领域常使用厘米-克-秒单位制。在量测纯...
  • 在这篇文章内,矢量与标量分别用粗体与斜体显示。例如,位置矢量通常用 r {\displaystyle \mathbf {r} \,\!} 表示;而其大小则用 r {\displaystyle r\,\!} 来表示。检验变数或场变数的标记的后面没有单撇号“ ′ ...
  • Félix Savart出生(1791-06-30)1791年6月30日 法国阿登省梅济耶尔逝世1841年3月16日(1841-03-16)(49岁)法国巴黎国籍法国知名于毕奥-萨伐尔定律科学生涯研究领域物理、医生机构法兰西公学院费利克斯·萨伐尔(法语:Félix Savart ,1791年6月30日-1841年3月16日)是法国一位物理学家和医生。他与让-巴蒂斯特·毕奥共同创建了毕奥-萨伐尔定律。这是静磁学的一个基本定律,精确地描述载流导线的电流所产生的磁场。萨伐尔对于声学也很有研究。他发展出一种声学仪器,萨伐尔音轮 (Savart wheel) ,可以用来研究听觉的最低频...
  • 让-巴蒂斯特·毕奥Jean-Baptiste Biot出生1774年4月21日巴黎逝世1862年2月3日(1862-02-03)(87岁)巴黎国籍 法国知名于毕奥-萨伐尔定律科学生涯研究领域物理学,天文学,数学博士生威廉·里奇(英语:William Ritchie (physicist))受影响于巴斯德[来源请求]让-巴蒂斯特·毕奥(法语:Jean-Baptiste Biot,1774年4月21日-1862年2月3日),法国物理学家、天文学家和数学家。在电磁学研究中曾提出知名的毕奥-萨伐尔定律。 Essai de géométrie analytique, ...
  • 磁路常规磁路磁动势 F {\displaystyle {\mathcal {F}}} 磁通量 Φ {\displaystyle \Phi } 磁阻 R {\displaystyle {\mathcal {R}}} ...
  • 地磁北极位置变化图(1600-2015年) 地磁北极移动速度变化图(1900-2015年)地磁北极是地球表面地球磁场方向垂直向下的点。地磁北极与地理北极并不相同。地磁北极正在不断的改变,以每天20.5米的速度移动。另外,由于地球磁场并不是完全对称的,地磁北极与地磁南极并不是处在对跖点位置上。2001年,地磁北极处于在加拿大北部埃尔斯米尔岛附近,经纬度为81°18′N 110°48′W / 81.3°N 110.8°W / 81.3; -110.8 (Magnetic North Pole 2001)2005年,地磁北...
  •   本文介绍的是地理上的北极点。关于与“北极点”名称相近或相同的条目,请见“北极 (消歧义)”。 北极卫星影像合成图,由Suomi NPP于2012年9月2日摄得 北极点附近的景观北极点,又叫北极(英语:North Pole),用于称呼地球上的地理北极,即在地球表面上最[北]的点,也就是地球的自转轴在北半球与表面相交会的点。北极点周围的地区称为北极地区。地理上的北极(通常就简称为北极)以下面的解释为准:地球的自转轴与地球表面的两个交点之一(另一个点是南极,就在相对的另一面),地理上的北极是纬度为北纬90°的点,在方向上是真北,在这一点所指向的任何方向都是南方。南...
  • 由铝镍钴永磁合金制成的马磁铁。这形状试图拉近两个磁极之间的距离,藉以产生能够吸引沉重铁磁体的强烈磁场。磁铁或称磁石,是可以吸引铁并于其外产生磁场的物体。狭义的磁铁指磁铁矿石的制品,广义的磁铁指的是用途为产生磁场的物体或装置。磁铁作为磁偶极子,能够吸引铁磁性物质,例如铁、镍及钴等金属。磁极的判定是以细线悬挂一磁铁,指向北方的磁极称为指北极或N极,指向南方的磁极为指南极或S极。(如果将地球想成一大磁铁,则目前地球的地磁北极是S极,地磁南极则是N极。)磁铁异极则相吸,同极则排斥。即指南极与指北极相吸,指南极与指南极相斥,指北极与指北极相斥。磁铁分作永久磁铁与非永久磁铁。天然的永久磁铁又称...
  • 铁磁流体位于玻璃之上,磁铁位于下方。铁磁流体(ferrofluid, ferrum 拉丁语 “铁” 与 fluid “流体” 两词的混成词)是一种在磁场存在时强烈极化的液体。铁磁流体由悬浮于载流体当中纳米数量级的铁磁微粒组成;其载流体通常为有机溶液或水。铁磁微粒由表面活性剂包裹以防止其因范德瓦耳斯力和磁力作用而发生凝聚。尽管被称为铁磁流体,但它们本身并不表现铁磁性。这是因为在外部磁场不存在的情况下,铁磁流体无法保持磁性。事实上,铁磁流体表现顺磁性,并且由于它们的高磁化率,通常被认为具有“超顺磁性”。液态磁性材料(区别于铁磁流体)在实际当中很难,一般要求高温及电磁浮置等条件。描述铁磁...
  • 铁磁流体位于玻璃之上,磁铁位于下方。铁磁流体(ferrofluid, ferrum 拉丁语 “铁” 与 fluid “流体” 两词的混成词)是一种在磁场存在时强烈极化的液体。铁磁流体由悬浮于载流体当中纳米数量级的铁磁微粒组成;其载流体通常为有机溶液或水。铁磁微粒由表面活性剂包裹以防止其因范德瓦耳斯力和磁力作用而发生凝聚。尽管被称为铁磁流体,但它们本身并不表现铁磁性。这是因为在外部磁场不存在的情况下,铁磁流体无法保持磁性。事实上,铁磁流体表现顺磁性,并且由于它们的高磁化率,通常被认为具有“超顺磁性”。液态磁性材料(区别于铁磁流体)在实际当中很难,一般要求高温及电磁浮置等条件。描述铁磁...
  • 在这篇文章内,矢量与标量分别用粗体与斜体显示。例如,位置矢量通常用 r {\displaystyle \mathbf {r} \,\!} 表示;而其大小则用 r {\displaystyle r\,\!} 来表示。在静电学里,电势能(Electric potential energy)是处于电场的电荷分布所具有的势能,与电荷分布在系统内部的组态有关。...
  • 安装在深空一号上的NASA的2.3 kW NSTAR离子推力器正在喷气推进实验室里试验 苏联制SPT离子推力器系列离子推力器又称离子推进器、离子发动机,其原理是先将气体电离,然后用电场力将带电的离子加速后喷出,以其反作用力推动火箭。这是目前已实用化的火箭技术中,最为经济的一种,因为只要调整电场强度,就可以调整推力,由于比冲(specific impulse)远大于现有的其它推进技术,因此只需要少量的推进剂就可以达到很高的最终速度,而既然太空船本身不需要携带太多燃料,总重量大幅减少后就可以使用较小而经济的运载火箭,节省下来的燃料更是可观。缺点是它的推力很小,目前的离子推进系统只能吹...
  • 在经典电磁学里,当给电介质施加一个电场时,由于电介质内部正负电荷的相对位移,会产生电偶极子,这现象称为电极化(英语:electric polarization)。施加的电场可能是外电场,也可能是嵌入电介质内部的自由电荷所产生的电场。因为电极化而产生的电偶极子称为“感应电偶极子”,其电偶极矩称为“感应电偶极矩”。电极化强度又称为“电极化矢量”,定义为电介质内的电偶极矩密度,也就是单位体积的电偶极矩。这定义所指的电偶极矩包括永久电偶极矩和感应电偶极矩。它的国际单位制度量单位是库仑每平方米(coulomb/m),表示为矢量 P。定义电极化强度 P 定义为电介质单位体积 V 内的电偶极矩 p ...
  •   提示:本条目的主题不是场论。 两个有相同电量的粒子所形成的电场强度,越亮的区域表示强度越强。 相反电性的两个粒子在物理里,场(英语:Field)是一个以时空为变数的物理量。场可以分为标量场、矢量场和张量场等,依据场在时空中每一点的值是标量、矢量还是张量而定。例如,经典重力场是一个矢量场:标示重力场在时空中每一个的值需要三个量,此即为重力场在每一点的重力场矢量分量。更进一步地,在每一范畴(标量、矢量、张量)之中,场还可以分为“经典场”和“量子场”两种,依据场的值是数字或量子算符而定。场被认为是延伸至整个空间的,但实际上,每一个已知的场在够远的距离下,都会缩减...
  • 尺度可以指:尺度 (天气),天气系统的大小及持续时间尺度 (地理学),地理过程或社会关系发生及产生影响的空间层级和范围。 ...
  • 安托万-洛朗·德·拉瓦锡与皮埃尔-西蒙·拉普拉斯在1782年至1783年间使用了世界上第一个冰量热计,测定在不同化学反应中的热量;后续的计算基于约瑟夫·布拉克早先时期发现的潜热。这些实验标志着热化学的开端。 渥太华大学斯内伦直接量热室 间接量热新陈代谢车正在测量一个自主呼吸的研究对象的呼吸耗氧量和二氧化碳制造量。量热法或量热学(英语:Calorimetry)是测定因诸如化学反应、物理变化或相变之类的原因,一个物体在传热时状态变量发生的变化的一种方法或者一门科学。量热的过程会使用到热量计。苏格兰医生兼科学家约瑟夫·布拉克是第一个将热量和温度区分开来的人,人们认为他是量热学的创始人...
  • 在数学中,齐次函数是一个有倍数性质的函数:如果变数乘以一个系数,则新函数会是原函数再乘上系数的某次方倍。正式定义假设 f : V → W {\displaystyle f:V\rightarrow W} 是域 F {\displaystyle F} 内的两个向量空间之间的函数。 我们说 f {\displaystyle f}...
  • R的值单位8.31446261815324J·K·mol0.082057338(47)L·atm·K·mol8.20557338(47)×10m³·atm·K·mol8.3144598(48)cm·MPa·K·mol8.3144598(48)L·kPa·K·mol8.3144598(48)m·Pa·K·mol62.363585(36)L·mmHg·K·mol62.363577(36)L·Torr·K·mol83.144598L·mbar·K·mol1.9872036(11)cal·K·mol气体常数(又称理想气体常数、普适气体常数,符号为 R ...
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