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左手定则、右手定则与安培定则:你了解多少?

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@小白创作中心

左手定则、右手定则与安培定则:你了解多少?

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https://baijiahao.baidu.com/s?id=1824535336958244913

左手定则、右手定则与安培定则在电磁学中占据着重要地位,它们分别用于判断不同情境下的方向关系。让我们一起来深入理解这些定则的具体应用和原理。

左手定则(安培定则)详解

左手定则主要用于判断通电导体在磁场中的受力方向,特别是在已知电流和磁感线方向的情况下非常实用。例如,在电动机的工作原理分析中,这一定则就显得尤为重要。

使用左手定则时,需要遵循以下步骤:

  1. 左手平展,使大拇指与其他四指保持垂直且在同一平面内。
  2. 磁感线需垂直穿入手心(注意,手心对准的是N极,手背对准的是S极)。
  3. 四指指向电流方向(即正电荷的运动方向)。
  4. 此时大拇指所指的方向便是导体受力的方向。

其原理在于:当磁铁和电流的磁感线相互交织时,根据向量加法,磁感线在方向相同处会相互增强,导致磁感线变得密集;而在方向相反处,磁感线则会变得稀疏。由于磁感线具有相互排斥的特性,电流在磁场中会受到两侧不同的压力作用,从而被推向一侧。这个压力的方向与拇指所指的方向一致。

右手定则

右手定则主要用于确定导体在切割磁感线运动时所产生的动生电流方向,这在发电机的工作原理中尤为关键。

使用右手定则时,需要遵循以下步骤:

  1. 伸开右手,使大拇指与其他四个手指保持垂直,并且都处于同一平面内。
  2. 想象将右手置于磁场中,磁感线垂直穿过手心。
  3. 大拇指所指的方向即为导体运动的方向。
  4. 其余四指所指的方向便是动生电流(即感应电流)的流向。

在电磁学中,右手定则主要用于判断那些与力无关的方向,而与力相关的方向则完全依赖于左手定则。简单来说,就是关于力的方向用左手,其他大部分情况(例如感应电流方向)则用右手定则来判断。这种区分方法常常被用来帮助记忆:当遇到“力”字时,可以想象它向左撇,这时就用左手;而遇到“电”字向右撇时,则用右手。此外,还可以这样记忆:因电而动的情况用左手,因动而产生的电则用右手。

安培定则

安培定则,又称右手螺旋定则,是用于描述电流与其激发的磁场磁感线方向之间关系的准则。它包含两个部分:

  1. 通电直导线的安培定则:用右手握住导线,大拇指指向电流方向,四指环绕方向即为磁感线方向。
  2. 通电螺线管的安培定则:同样以右手握住螺线管,四指指向电流方向,此时大拇指所指的一端便是螺线管的N极。

本文原文来自百度百家号。

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