題目 下面說法正確的是( )
A.恒定電流能夠在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場。
B.穩(wěn)定電場能夠在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場。
C.均勻變化的電場能夠在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場。
D.均勻變化的電場和磁場互相激發(fā),開成由近及遠(yuǎn)傳播的電磁波。
這是一道較簡單的題目,但卻引起了學(xué)生的疑問:恒定電流的周圍能夠產(chǎn)生磁場,這個磁場是由變化電場產(chǎn)生的嗎?
2003年6月人民教育出版社出版的《全日制普通高級中學(xué)教科書》物理(必修加選修)第241頁是這樣述說的“……一個靜止的電荷,它產(chǎn)生的是靜電場,即空間各點的電場強度不隨時間而變化。這個電荷一旦運動起來,電場就發(fā)生變化,即空間各點的電場強度將隨時間而變化。另一方面,運動地電荷在空間要產(chǎn)生磁場。按場的觀點這個磁場是由變化的電場產(chǎn)生的?!闭f明了電流磁場的實質(zhì)是變化電場引起的,但恒定電流產(chǎn)生的是穩(wěn)定的磁場,有學(xué)生問:難道恒定電流的電場是均勻變化的嗎?
思考 筆者認(rèn)為導(dǎo)體中電荷運動很復(fù)雜,就算是恒定電流,由于電荷運動而引起的電場變化也不能簡單的說是均勻的,所以用這樣的模型往往讓學(xué)生對變化電場產(chǎn)生磁場產(chǎn)生疑惑,本人覺得運動的電荷產(chǎn)生磁場和變化的電場產(chǎn)生磁場就是獨立的兩個方面,也就是說產(chǎn)生磁場有兩種方式:電荷運動和電場變化。麥克斯韋電磁場理論指出了產(chǎn)生磁場的兩種電流:傳導(dǎo)電流和位移電流,傳導(dǎo)電流是由于電荷的運動引起,位移電流則是電場變化而產(chǎn)生的一種假想電流。
那么,我們?nèi)绾芜M(jìn)行“變化的電場產(chǎn)生磁場”的教學(xué)呢?筆者認(rèn)為還是利用電場與磁場的相似性而直接引出,中學(xué)的許多結(jié)論都是采用這種方法,這里也不妨用用,當(dāng)然同行可能有更好的辦法,希望能相互交流。
另外,教材第241頁的圖18-7(變化的電場產(chǎn)生磁場)中的判斷磁場方法是錯誤的,磁場方向應(yīng)是逆時針的(從上往下看)。
(欄目編輯 羅琬華)