電流通過導線為什麼會產生磁場?
🔑 參考答案
電流通過導線時,導線周圍會產生環形磁場,這是電流的磁效應(奧斯特效應),證明了電與磁之間存在關聯。
自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!
沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪
任務簡報:為什麼指北針靠近通電的電線時會偏轉?這是奧斯特發現的電流磁效應。準備好了嗎?跟著步驟動手探究,一關一關破解它!

為什麼指北針靠近通電的電線時會偏轉?這是奧斯特發現的電流磁效應。這一節,我們要透過模擬實驗,探究電流如何產生磁場。
先把 5 個步驟讀完,再動手做!
💻 電腦版:同一個框框裡,左邊讀步驟、右邊做實驗,實驗畫面會一直陪著你。📱 手機版:先讀步驟,往下就是實驗艙。
🧑🏫 操作指導語(請依序完成)

進入模擬後,切換到「Electromagnet」(電磁鐵)分頁。
調整電池的電壓與方向,觀察螺線管周圍磁場的變化。
使用指南針或磁力線顯示功能,觀察電磁鐵周圍磁場的分布形狀。
改變電流方向,觀察電磁鐵N極與S極位置的變化。
嘗試增加線圈圈數(若功能提供),觀察磁場強度的變化。
🧪 實驗艙(讀完左邊步驟,在這裡動手做):

把觀察到的結果填進格子;不知道怎麼填?按「填入範例」看看!
| 電流方向 | 磁場方向 | N極位置 |
|---|---|---|
用你的觀察與數據回答問題。卡住了就按提示;先寫下想法(5 個字以上),才能解鎖參考答案喔!
電流通過導線為什麼會產生磁場?
電流通過導線時,導線周圍會產生環形磁場,這是電流的磁效應(奧斯特效應),證明了電與磁之間存在關聯。
自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!
沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪
使用模擬工具觀察電磁鐵,你發現磁場方向與電流方向有什麼關係?
觀察發現,改變電流方向,電磁鐵的N極與S極位置也會跟著改變,磁場方向與電流方向遵循安培右手定則的關係。
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如何用安培右手定則判斷載流導線周圍的磁場方向?
用右手握住導線,大拇指指向電流方向,其餘四指彎曲的方向即為磁場方向;若為螺線管,四指彎曲方向為電流方向,大拇指指向為N極方向。
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電磁鐵有哪些應用?
電磁鐵應用於電鈴、繼電器、電磁起重機、馬達、磁浮列車等,其優點是可透過通斷電來控制磁性的有無與強弱。
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還不過癮?點開下面的挑戰卡,繼續探險!
使用 PhET「Magnets and Electromagnets」嘗試改變電池電壓、線圈圈數等條件,觀察電磁鐵磁力強弱的變化,並整理出影響電磁鐵磁力大小的因素。
最後幾題,沉澱一下今天學到的東西!
這次實驗後,我對電流的磁效應有什麼新的理解?
電磁鐵可以透過控制電流大小與方向,調整磁力強弱與極性,且斷電後磁性消失,這是永久磁鐵無法做到的;因此電磁鐵在需要開關控制磁力的場合(如起重機、電鈴)特別實用。
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你認為電磁鐵與永久磁鐵相比,有什麼優點?
💡 參考方向同上一題——最重要的是寫下你自己的想法!
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沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪
跑完一整輪了!現在回頭檢查——下面四件事你真的會了嗎?會就打勾;不太確定?點旁邊的按鈕回那一關再練一次。