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楞次规矩右手定则

2017-09-08 19:21分类:电工基础知识 阅读:

 

  楞次规矩是断定感生电动势(感应电流)方向的广泛规矩。楞次规矩断定的方针是闭合回路,适用于悉数电磁感应现象。右手定则断定的方针是一段直导线,只适用于导线切开磁感线运动的状况,所以说右手定则是楞次规矩的一种分外状况。

1、楞次规矩

  俄国物理学家楞次在总结了许多电磁感应试验作用的根底上,发现并提出了对于感应电流方向的规矩:感应电流的磁场总要阻挠致使感应电流的磁通量的改动。这便是楞次规矩(Lenz law)。

  楞次规矩还能够这么了解:当磁铁的N极移近导体线圈的上端时,由感应电流激起的磁场使线圈的上端也是N极,因为同名磁极彼此架空,所以阻挠磁铁相对线圈向下的运动;而当磁铁的N极脱离导体线圈时,由感应电流激起的磁场使线圈的上端是S极,因为异名磁极彼此招引,所以阻挠磁铁相对线圈向上的运动。也便是说,感应电流的磁场老是要阻挠磁体和闭合导体间的相对运动。

  别的,从能量转化和守恒的视点来看,把磁体移近线圈时,外力要打败磁体和线圈之间的架空力做功,使外界别的办法的能量转化为电能;磁体脱离线圈时,外力则要打败磁体和线圈之间的招引力做功,也使外界别的办法的能量转化为电能。在这两种状况下,总能量是守恒的。

  如图(a)所示,矩形线框abcd的平面跟磁场笔直,设悉数线框的等效电阻为R。当线框的ab边在da、cb两条平行边上向右滑动时,ab边中感应电流的方向怎样假定把ab边当作一个电源,a、b两头哪一端恰当于电源的正极

解:

  已知原磁场的方向笔直于纸面向内[图(a)];当ab边向右滑动时,穿过闭合电路abcd的磁通量添加[图(b)];依据楞次规矩可知,线框abcd中发作的感应电流的磁场要阻挠该闭合电路中磁通量的添加,因而在矩形线框内感应电流的磁场方向应与原磁场方向相反,即笔直于纸面向外[图2-十(c)];运用安培定则能够断定,感应电流沿b→a→d→c方向活动时,才调激宣告方向笔直于纸面向外的磁场,所以ab边中感应电流的方向应当是从b流向a。

  假定把ab边当作一个电源,因为电流从电源的正极流出、负极流入,所以a端恰当于电源的正极。

  在发作电磁感应的各种状况下,都能够运用楞次规矩来差异感应电流的方向,但悉数进程对比杂乱:有必要首要了解闭合电路中正本磁场的方向;再查明穿过闭合电路的磁通量是添加仍是削减;然后依据楞次规矩——感应电流的磁场总要阻挠原磁通量的改动,然后差异出感应电流的磁场方向;终究运用安培定则,由感应电流的磁场方向,差异出感应电流的方向。

2、右手定则

  已然经过电磁感应能够取得电流,那么能发作电磁感应的设备就恰当于电源。咱们知道,电动势是标明电源特性的首要物理量,因为电动势的方向跟电流的方向是一同的,只需运用楞次规矩差异出感应电流的方向,也就差异出了感应电动势的方向。

  若磁通量的改动是由导体切开磁感线致使的,感应电流的方向、磁感线方向、导体运动方向三者之间有一个更便于回想的简略联络:翻开右手,让拇指与别的四指在同一个平面内,使拇指与并拢的四指笔直;让磁感线笔直穿下手心,使拇指辅导游体运动的方向,别的四指所指的方向便是感应电流的方向(图)。这便是右手定则(right-hand rule)。

  在上面的例题中,当导体以v向右滑动时,运用右手定则,能够立刻差异出导体棒中感应电流的方向是由左流向右,与用楞次规矩差异的作用彻底相同。因而,右手定则能够当作是楞次规矩在导体切开磁感线这种分外状况下的运用。

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