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相關課程
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- 我們學過一些關於重力的內容
- 我們學過一點靜電學的知識
- 所以 現在應該學
- 一種新的宇宙中的基本力
- 這一個對我們來說是第二熟悉的
- 僅次於重力
- 這就是磁力
- 這個詞來源於哪裏？
- 我認爲幾個文明- 我不是歷史學家
- 發現了這些磁石
- 這些物體可以吸引一些相似的東西
- 別的磁鐵
- 或者甚至可以吸引金屬物體 比如鐵
- 含鐵的物體
- 它們被叫做磁石
- 這是 我猜 這是西方的說法
- 它們被叫做磁鐵的原因是
- 它是以一個
- 希臘Magnesia附近的地方命名的
- 我認爲實際上 住在這裡的人
- 被叫做Magnetes
- 但是不管怎樣 你們可以在維基百科上查一下
- 學到比我知道的更多的知識
- 但是不管怎樣 我們關注一下磁力是什麽
- 我認爲我們大多數
- 至少知道它是什麽
- 我們都用過磁鐵 用過指南針
- 但是我現在要告訴你們
- 它到底是什麽 很有深度
- 我認爲這很- 我不認爲有人-
- 我們可以在數學上理解 然後計算
- 看一下怎麽與電學有聯係
- 實際上 我們要給你們展示 靜電力
- 和磁力實際上是相同的
- 只是從不同的參考係觀察
- 我知道所有這些聽起來
- 非常複雜
- 但是在經典牛頓世界
- 我們把這看做兩個不同的力
- 但是我要說的是
- 盡管我們習慣於磁力
- 就像我們習慣重力
- 就像當我們考慮重力是什麽
- 它也很神秘 磁力也是
- 所以根據這種說法 我們至少試著
- 得到一些可行的知識 可以用來計算磁力
- 我們對磁鐵都很熟悉
- 我不想用黃色
- 我可以讓邊界是黃色的
- 不 我也不想這樣
- 所以如果這是磁鐵
- 我們知道磁鐵總是有兩極
- 一個是北極 一個是南極
- 它們是按照慣例標記的
- 因爲當人們第一次發現磁石
- 當它們拿著磁石
- 用磁石磁化一根針
- 然後把針放到水中的軟木上
- 針就會指向地球的北極
- 然後說 針的這一邊
- 指向地球的北邊
- 我們把這叫做北極
- 針的這一端指向南極
- 不好意思 指針的這一端
- 指向地球的地理南極
- 我把這叫做南極
- 或者另一種方法 如果有一個磁鐵
- 磁鐵的方向或者磁鐵的一邊
- 讓它自己-
- 如果它被允許無摩擦轉動
- 就會朝向地理北極 我們把這叫做北極
- 另一頭就是南極
- 這實際上有點-
- 顯然我們把地球的上面叫做北極
- 我們知道 這是北極
- 這叫做南極
- 地磁北極有另一個符號
- 這就是- 我猜 你們可以說
- 這就是指南針
- 指南針的北極 指的方向
- 實際上 地磁北極一直在移動是因爲
- 地球內部是流動的液體
- 有很多其他的相互作用
- 這是一種非常複雜的相互作用
- 但是地磁北極實際上大概在加拿大北部
- 所以地磁北極大概在這裡
- 所以這可能是地磁北極
- 地磁南極 我不確切知道在哪
- 但是它可以稍微移動
- 不在同一個地方
- 所以它有點偏離
- 地理北極和地理南極的軸線
- 這是另一個有點令人迷惑的東西
- 地磁北極是
- 磁鐵北極指向的位置
- 但是如果把地球看做一個磁鐵
- 這實際上應該是南極
- 所以如果地球是個大的磁鐵
- 你們實際上可以把這看做磁鐵的南極
- 地理南極是磁鐵的北極
- 你們可以在維基百科上看到更多
- 我知道這有點令人不解
- 但是通常 當大多數人說到地磁北極
- 或北極
- 它們說的都是地理上的北極地區
- 南極就是地理上的南極地區
- 但是我做這個區分的原因是
- 我們知道 當說到磁鐵 就像電學
- 或靜電學-
- 但是我馬上要告訴你們一個關鍵的不同
- 這就是不同的場磁極互相吸引
- 所以磁鐵的這一邊
- 被地磁場的北極吸引
- 那麽地球的北極- 或地磁北極
- 實際上就一定是這個磁鐵的南極
- 反之亦然
- 磁鐵的南極
- 被地磁南極吸引
- 實際上就是地球這個磁鐵的北極
- 不管怎樣 我要把地球單獨拿出來
- 因爲這有點令人迷惑
- 以後我們只關心條形磁鐵
- 因爲這更加一致
- 我把這些擦掉
- 繼續
- 我把Magnesia擦掉
- 我也不知道鎂是不是首先
- 在Magnesia發現的
- 可能
- 我實際上查了一下鎂乳
- 這是一種瀉藥
- 它不是在Magnesia發現的
- 但是它含有鎂
- 所以我猜它的起源應該在Magnesia
- 如果鎂是在Magnesia發現的
- 不管怎樣 關於Magnesia就講這麽多
- 回到磁鐵上
- 所以如果這是磁鐵 我們畫另外一個磁鐵
- 實際上 我把這些擦掉
- 好了
- 所以我再畫兩個磁鐵
- 當我們還是孩子 我們從經驗中知道
- 這是北極 這是南極
- 北極會
- 吸引另一個磁鐵的南極
- 如果我把這個磁鐵翻轉
- 它實際上就會排斥北極-
- 兩個磁鐵的北極會相互排斥
- 所以我們有了這樣的概念
- 就像我們在靜電學中畫的
- 這個磁鐵形成了一個場
- 它形成了周邊的向量
- 如果在這個場裏放上東西
- 就會被它影響
- 會有力作用在上面
- 所以實際上 在我畫磁場之前
- 我實際上想要
- 區分一下磁力和靜電力
- 磁力經常以磁偶極子的形式出現
- 磁偶極子是什麽意思？
- 這就是說 有兩極
- 一個北極 一個南極
- 在靜電學中 有兩種電荷
- 正電荷和負電荷
- 所以有兩種電荷
- 但是它們可以獨立存在
- 可以只有一個質子
- 不用非要在它邊上有個電子
- 可以只有一個質子
- 它就會形成一個正的電場
- 電場力線就是正電荷形成的
- 是向外的
- 所以這裡不一定非要有負電荷
- 同樣 你們可以只有電子
- 沒必要一定有質子
- 所以你們可以有單極子
- 當你們只有一個電荷
- 當你們談論靜電學時 就有單極子
- 但是對於磁鐵 總是有磁偶極子
- 如果我們看這個磁鐵 這一個
- 如果把把它切成兩半
- 不知怎麽 很神奇 這個磁鐵的每一半
- 都變成了兩個磁鐵
- 這是南極 這是北極
- 這是南極 這是北極
- 實際上 理論上 我讀過-
- 我自己的能力不可能研究這麽深入
- 可能會有磁單極子
- 盡管在宇宙中還沒有被發現
- 所以我們在自然界中能見到的都是磁偶極子
- 所以你們可以一直切割
- 繼續下去 直到只剩一個電子
- 這實際上
- 即使一個電子也是磁偶極子
- 這仍然會發生
- 它仍然有一個北極和一個南極
- 實際上 這變成了- 所有的磁鐵
- 磁場實際上是
- 內部的電子形成的
- 電子的旋轉 你們知道
- 當我們說到電子旋轉
- 我們假設是一個帶電的小球旋轉
- 但是電子是- 你們知道 很難-
- 它們確實有質量
- 但是它們是能量還是質量就有點模糊了
- 一個能量球怎麽旋轉？
- 等等等等
- 所以這就變得形而上學了
- 所以我不想太深入
- 坦白的講 我不認爲你們有這種直覺
- 這幾乎 這是個我們不了解的領域
- 但是即使你們研究的大的磁鐵
- 它的磁場也是
- 裏面的電子旋轉形成的
- 通過實際的電子繞著質子旋轉
- 形成磁場
- 我希望沒有讓你們不解
- 你們可以說
- 爲什麽一個金屬棒能被磁化
- 別的不行？
- 當所有金屬棒中
- 所有的電子隨機運動時
- 它沒有被磁化
- 因爲磁旋
- 或者電子旋轉形成的磁場
- 相互抵消了
- 因爲這是隨機的
- 但是如果把電子的旋轉排列一下
- 如果排列這些旋轉
- 那麽就會得到一個有磁性的棒
- 但是不管怎樣 我已經過了10分鍾的限制了
- 但是希望這能讓你們知道一點
- 磁鐵的工作原理
- 在下個影片中 我要告訴你們它會帶來什麽作用
- 首先 我要解釋怎麽考慮磁場
- 然後磁場對電子的影響是什麽
- 或者不是電子 是移動的電荷
- 下個影片再見