八、左、右手定则及楞次定律
1.左手定则
左手定则也称电动机定则,它是用来确定通电导体处在磁场中导体(导线)本身受力的方向的。
具体方法如图1-10所示,将左手手掌伸开,磁感线穿入手心,四指指向电流流出的一方,此时与四指垂直的方向——拇指所指的方向,即为导体受力的方向。
图1-10 左手定则
导体受力的大小,与导体(导线)本身的有效长度l、流过导体中的电流I以及磁感应强度B三者的乘积成正比,即:
F=BlI (1-1)
式中 F——通电导体在磁场中受力的大小,N,1N=0.102kg;
B——磁场的磁感应强度,T,即1Wb/m2;
l——导体的有效长度,m;
I——流过导体中的电流,A。
利用这种原理可将电能转换成机械能,电动机是依据这一原理而工作的。因此,常将左手定则称为“电动机”定则。
2.右手定则
右手定则也称“发电机”定则,它是用来确定导体(导线)中感应电动势的方向的,如图1-11所示。
图1-11 右手定则
直线导体在磁场中做相对的机械运动而切割磁场中的磁力线时,导体中所感应出来的电动势的方向,可用右手定则来判定,其方法是:
将右手掌伸开让磁力线垂直穿过掌心,使大拇指指向导体运动的一方,该时刻四指所代表的,即为导体中感应电动势的方向。
众所周知,发电机就是基于这一原理而工作的。
3.楞次定律
楞次定律是针对图1-12一类的情况来说的,即针对闭合回路而言。在图1-12(a)和图1-12(b)中,当磁场(原磁通Φ1)发生变化时,必定会在线圈本身或副线圈中产生感应电动势(感应电流或感应电压)。由于感应电流的作用,它又会产生出一个新的磁场(新的磁通Φ2),这个新的磁通和原来的磁通之间又有什么样的关系呢,楞次定律就阐明了这一点,即:闭合导体(线圈)回路中的磁通发生变化时,则感应电流所产生的新的磁通的方向,它总是企图阻止原磁通的变化。
图1-12 副加磁通阻止原磁通的变化情况