叶志涵



摘 要:楞次定律在判断电流方向时较为困难,而本文所完善的左手螺旋定则能快速判断电流方向且不易出错。
关键词:楞次定律;左手螺旋定则;涡漩电场
在高中物理学习中,我们判断动生感应的电流方向大多用于右手定则,判断感生感应的电流方向多用楞次定律,而于高中学生来说,楞次定律判断电流方向十分繁琐且易出错。为了“多快好省”地解决电流方向问题,以下我总结完善了左手螺旋定则并通过电动力学原理对其进行了原理上的论证。
一、比较楞次定律与左手螺旋定则
楞次定律的内容为:感应线圈中产生的感应电流所产生的磁场总是阻碍原磁场的变化。我们以高中物理中常见的一类模型为例,如图:
为一个在磁场B中的导体环(横截面宽度不计),磁场B垂直于纸面向里且向里增大,则通过楞次定律判断为:由于原磁场向里增大,导体环中产生的感应电流所产生的磁场应阻碍原磁场变化,即垂直于纸面向外,再用安培定则判断电流方向为逆时针。
那么我们如何使用左手螺旋定则呢?我们都知道,在中学物理学中,电磁感应定律可表达为:
△φ为磁通量的变化量,此处导体构成的回路面积为定值,设为S,设磁通量变化量△B。取导体环所在平面的垂直纸面向里的法向量,且||为导体环所构成回路的面积大小。此时磁通量||可表示为||=,同时规定与同向,由于向里增大,则φ也向里增大,则我们可以用左手拇指指向,△的方向,四指螺旋状弯曲,四指指向即为电流流向。……