楞次定律讲解:确定电磁感应电动势/电流的方向

通过前面两节课的学习让我们知道了直导线切割磁力线会产生感应电动势、而穿过线圈的磁通发生变化也会产生感应电动势,而本文介绍的楞次定律是用来判断感应电动势或感应电流方向的法则

来历及定义

提出过“焦耳-楞次定律”的著名物理学家海因里希·楞次,在通过大量的电磁感应实验,总结出确定感应电动势(也就是感应电流)方向的普遍规律。楞次定律指出:

穿过闭合回路的磁通发生变化时,回路中就有感应电流产生,而感应电流的方向总是使它产生的磁场去阻碍闭合回路中原有的磁通的变化

楞次定律是判断感应电动势和电源电流方向的法则,应用楞次定律来判断感应电流的方向,首先要明确原来磁场的方向,以及穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少,然后根据楞次定律确定感应电流的磁场方向,最后用安倍右手螺旋定则来确定感应电流的方向。

图解楞次定律应用

线圈内磁通变化的电磁感应现象如右图所示的实验装置可用来说明楞次定律的应用:当磁铁插入线圈时,穿过线圈的磁通是增加的(磁力线以实线表示),因此在回路中产生了感应电流,根据楞次定律,这个感应电流产生的磁通总是阻碍线圈内磁通的增加,因此感应电流磁场方向必然与磁铁产生磁场方向相反(途中以虚线表示感应电流的磁力线)。既然感应电流的磁场方向已确定,我们可由右手螺旋定则(即安倍右手定则)确定出感应电流方向,即图(a)线圈上箭头所代表的方向。

图中(b),表示磁铁从线圈内部拔出过程中,穿过线圈的磁通会减少(磁力线以实线表示)这时产生的感应电流,其磁通应阻碍线圈磁通的减少,所以感应电流磁场方向与磁铁的磁场方向相同。这样,感应电流的方向便可由右手螺旋定责来确定,即图(b)中箭头表示的方向。

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