1. 1. 载流导体的磁场（核心内容）★★☆☆☆⏱ 6 min

当电流流过导体时，其周围会产生磁场。这一现象称为电流的磁效应，是电磁铁、电动机和发电机的工作基础。

对于直载流导线，磁场线形成以导线为中心、与导线垂直的同心圆。这些磁场线的方向可以通过右手螺旋定则判断：用右手握住导线，将拇指指向常规电流（从正极流向负极）的方向，弯曲的四指所指的方向就是磁场线的方向。

螺线管是由绝缘导线绕制而成的长线圈。它的磁场与条形磁铁完全相同：线圈内部磁场强且均匀，两端分别为北极和南极。对螺线管使用右手螺旋定则：用右手握住螺线管，将四指沿线圈中常规电流的方向弯曲，拇指所指的一端就是螺线管的北极。

2. 2. 电动机效应（核心内容）★★★☆☆⏱ 6 min

当载流导体被放置在外磁场中时，电流自身的磁场与外磁场相互作用，会对导体施加一个力。这一现象称为电动机效应，是所有电动机的工作原理。

演示该现象的简单实验使用硬铜线或铝箔条，将其放置在磁铁的两极之间并连接到直流电源。接通电流后，导线会被推出磁场区域。这表明处于磁场中的载流导体会受到力的作用。

反转电流方向，或反转磁场方向，都会反转力的方向。如果同时反转两者，力的方向保持不变。

Exam tip:

对于核心内容，你仅需说明导体受到力的作用，并描述反转电流或磁场会如何反转力的方向。使用弗莱明左手定则确定精确方向属于拓展（补充）内容。

3. 3. 电动机效应：力的方向与大小（仅拓展内容）★★★★☆Extended 专属⏱ 6 min

对于拓展层级，你需要掌握力、磁场和电流的相对方向，以及影响力大小的定性因素。当电流与磁场相互垂直时，力达到最大值；当两者相互平行时，力为零。

如果导体中的电流增大，或者外磁场的强度增大，力的大小都会随之增大。以上仅为定性关系。

Exam tip:

判断电动机效应的力的方向时始终使用左手，判断电流产生的磁场方向时使用右手。混淆左右手是本主题考试中最常见的失分原因之一。

4. 4. 直流电动机（核心内容 + 拓展内容）★★★☆☆⏱ 7 min

直流电动机利用电动机效应，将直流电源提供的电能转化为动能（运动能量）。核心层级要求你说出它的组成部件并描述其基本工作原理：它由安装在转轴上的绝缘铜线圈构成，线圈置于永磁体的两极之间，通过碳刷和分环换向器连接到直流电源。

当电流流过线圈时，由于电动机效应，线圈的每一侧都会受到方向相反的力，使线圈绕转轴旋转。

仅拓展内容要求：分环换向器是一个被分割为两个绝缘半环的铜环，固定在转轴上。当线圈转过垂直位置时，换向器会切换它与两个碳刷的连接，每转动半圈就改变一次线圈内的电流方向。这会反转线圈两侧的受力方向，因此线圈会持续沿同一方向旋转，而不会在垂直位置停下。

5. 5. 应用：继电器与扬声器（核心内容）★★☆☆☆⏱ 6 min

电流的磁效应被应用于许多日常设备中。核心内容要求你能够描述的两类设备是继电器和扬声器。

在继电器中，小电流流过绕在软铁芯上的线圈，将其变为电磁铁。电磁铁吸引软铁衔铁，衔铁绕支点转动，闭合（或断开）第二条独立电路中的一对触点。由于小电流可以控制大得多的电流，继电器被用于汽车启动电机，也可让低功率电子电路安全地切换市电供电的电器。

在扬声器中，线圈附着在纸质或塑料振膜上，置于永磁体的磁场中。来自放大器的变化（交流）电流流过线圈，因此根据电动机效应，线圈会受到一个随信号同步改变大小和方向的力。线圈和振膜来回振动，推动空气产生声波。电流越大，受力越大，声音越响；信号频率越高，音调越高。