左手定則(切記不是安培定則):已知電流方向和磁感線方向,判斷通電導體在磁場中受力方向,如電動機。伸開左手,讓磁感線穿入手心(手心對準N極,手背對準S極), 四指指向電流方向 ,那么大拇指的方向就是導體受力方向。
基本介紹
- 中文名:左右手定理
- 套用學科:物理學科
- 適用領域範圍:電磁學
- 包含定則:左手定則,右手定則,安倍定則
- 左手定則:和力有關
- 右手定則:與力無關
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左手定則
原理:
把磁鐵的磁感線和電流的磁感線都畫出來的時候,兩種磁感線交織在一起,按照向量加法,磁鐵和電流的磁感線方向相同的地方,磁感線變得密集;方向相反的地方,磁感線變得稀疏。磁感線有一個特性:每一條磁感線互相排斥!磁感線密集的地方“壓力大”,磁感線稀疏的地方“壓力小”。於是電流兩側的 壓力不同,把電流壓向一邊。拇指的方向就是這個壓力的方向。
右手定則
確定導體切割磁感線運動時在導體中產生的感應電流方向的定則。(發電機)
伸開右手,使大拇指跟其餘四個手指垂直並且都跟手掌在一個平面內,把右手放入磁場中,讓磁感線垂直穿入手心,大拇指指嚮導體運動方向,則其餘四指指向感應電流的方向。
安培定則
安培定則表示電流和電流激發磁場的磁感線方向間關係的定則,也叫右手螺旋定則。
(1)直線電流的安培定則 用右手握住導線,讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致,那么彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環繞方向。
(2)環形電流的安培定則 讓右手彎曲的四指和環形電流的方向一致,那么伸直的大拇指所指的方向就是環形電流中心軸線上磁感線的方向。
直線電流的安培定則對一小段直線電流也適用。環形電流可看成許多小段直線電流組成,對每一小段直線電流用直線電流的安培定則判定出環形電流中心軸線上磁感強度的方向。疊加起來就得到環形電流中心軸線上磁感線的方向。直線電流的安培定則是基本的,環形電流的安培定則可由直線電流的安培定則導出,直線電流的安培定則對電荷作直線運動產生的磁場也適用,這時電流方向與正電荷運動方向相同,與負電荷運動方向相反。
安培力
磁場對電流的作用力。電流元|d|在外磁場B中受到的作用力為F=BI|d|安培力的方向由|d| 和 B按右手螺旋定則確定,安培力的大小為F=BI|d|sina,其中a是|d|和B之間的夾角。磁場對任意載流導線的作用力是各電流元受力的矢量和。安培力公式是關於電流元之間相互作用力的安培定律的一部分。安培力是磁場對運動電荷的洛倫茲力的巨觀表現。
1、磁場對電流的作用
用條形磁鐵可以在一定的距離內吸起較小質量的鐵塊,巨大的電磁鐵卻能吸起成噸的鋼塊,表明磁場有強有弱,如何表示磁場的強弱呢?我們利用磁場對電流的作用力——安培力來研究磁場的強弱。
2、決定安培力大小的因素
(1)電流的大小
垂直於磁場方向的通電直導線,受到磁場的作用力的大小眼導線中電流的大小有關,電流大,作用力大;電流小,作用力也小。
(2)通電導線在磁場中的長度
垂直於磁場方向的通電直導線,受到的磁場的作用力的大小限通電導線在磁場中的長度有關,導線長、作用力大;導線短,作用力小。
(3)導線在磁場中的放置方向
保持電流的大小及通電導線的長度不變,改變導線與磁場方向的夾角,當夾角為0°時,導線不動,即電流與磁場方向平行時不受安培力作用;當夾角增大到90°的過程中,導線擺角不斷增大,即電流與磁場方向垂直時,所受安培力最大;不平行也不垂直時,安培力大小介於0°和最大值之間.
3、磁感應強度
L表示通電導線長度,I表示電流,保持電流和磁場方向垂直,通電導線所受的安培力大小FIL
用B表示這一比值,有B=F/IL .B的物理意義為:通電導線垂直置於磁場同一位置,B值保持不變;若改變通電導線的位置,B值隨之改變。表明B值的大小是由磁場本身的位置決定為.對於電流和長度相同的導線,放置在B值大的位置受的安培力F也大,表明磁場強。放在B值小的位置受的安培力F也小,表明磁場弱.因而我們可以用比值B=F/IL來表示磁場的強弱.把它叫做磁感應強度。
定義:磁感應強度 B=F/IL
單位:特斯拉,符號為T
1T=1N/A.m
用磁感線也可直觀地反映磁場的強弱和方向,磁感線越密處,磁感應強度大、磁場強.若磁感應強度大小和方向處處相同,稱為勻強磁場.
在非勻強磁場中,用B=F/IL 量度磁感應強度時,導線長L應很短,電流近似處在勻強磁揚中。
4、安培力的大小和方向
根據磁感應強度的定義式,可得通電導線垂直磁場方向放置時所受的安培力大小為:B=F/IL
使用區別
左手定則說的是磁場對電流作用力,或者是磁場對運動電荷的作用力。
右手定則所套用的現象,是導線在磁場裡面,切割磁感線運動的時候,產生的感應電流的運動方向, 磁場方向,切割磁感線運動,電動勢電動方向,就是感應電流的方向。
小竅門。左手定則:判斷通電導體在磁場中受力方向,請看“力”字中的一撇,是不是撇向左方。而判斷電場方向的右手定則,則看“電”字,是不是鉤向右方,判斷磁場方向一樣。