电磁学中三个定则的应用与区别
磁场、电磁感应现象的知识结构:三个定则,两个定律,一个.

积的磁感应线的条数.
磁通量
BS
BS cos
B
B
2.由B = /S,可知:磁感应强度B等于穿 过单位面积的磁通量,因此磁感应强度又叫磁 通密度.(讨论引起其变化的因素) 3.磁通量Φ是标量,但有方向,为了计算方 便,有时可规定进该面或出该面为正 ,叠加时 遵循代数和法则,即要考虑到相反磁场抵消后 的磁通量(即净磁通量). 4.磁通量的单位:韦(Wb). 则有:1T=1Wb/m2=1N/Am=1Vs/m2.
结论:通电受力用左手,运 动生电用右手
两个定律
1、楞次定律:判定感应电流的方向
应用楞次定律判定感应电流的方向的步骤:
a、判定穿过闭合电路的原磁场的方向.
b、判定穿过闭合电路的磁通量的变化.
c、根据楞次定律判定感应电流的磁场方向. d、利用右手螺旋定则判定感应电流的方向.
2、法拉第电磁感应定律:计算感应电动势的大小。 ε = Δφ/ Δt
符号表示 计算公式
φ
Δφ φ2-φ1
Δφ/ Δt (φ2-φ1)/(t2t1)
Φ=BSSINθ Δφ= ( θ是B与S所成的夹角)
物理意义
Δφ是产生感 Δφ/ Δt决定 应电动势的条 了感应电动势 件。 的大小
二、电磁感应现象——感应电流产生的条件
1.利用磁场产生电流的现象称为电磁感应现象, 所产生的电动势称为感应电动势,所产生的电流称为 感应电流. 2.产生感应电流的条件:①闭合电路;②穿过闭 合电路的磁通量发生变化;
磁通量变化率△Φ /△t是指磁通量变化快慢的 物理量,决定了该回路的感应电动势的大小,再 结合该回路电阻可决定该电路的感应电流的大小.
比较磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率。 磁通量 单位:wb
电磁三定则

电磁三定责电磁三定则,分别是左手定则、右手定则、安培定理。
左手定则左手平展,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内。
把左手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心(手心对准N极,手背对准S极)(做题小窍门,在做题的时候,一般横切面都是X或点,只要记住,有叉的话,左手手背在下面:是点的话,手心在下面,之后,手指再对其电流方向,拇指就是受力方向了,自己拿题试试,很方便)四指指向电流方向(既正电荷运动的方向)则大拇指的方向就是导体受力方向。
用于电动机及其他受安培力的场景。
【原理】:恒定的磁场只能施力于运动的电荷.这是因为一个磁场可能有运动的电荷产生,故可能施力于运动电荷,而磁场不可能有静止电荷产生,因而也不可能施力于静止电荷.而这个力一直垂直于粒子的运动方向,所以不可能改变粒子的运动速度的大小.所以恒定的磁场也不可能把能量传输给运动的电荷.磁场可以改变电荷的运动方向, 电场可以改变电荷的运动速度.当你把磁铁的磁感线和电流的磁感线都画出来的时候,两种磁感线交织在一起,按照向量加法,磁铁和电流的磁感线方向相同的地方,磁感线变得密集;方向相反的地方,磁感线变得稀疏。
磁感线有一个特性就是,每一条同向的磁感线互相排斥!磁感线密集的地方“压力大”,磁感线稀疏的地方“压力小”。
于是电流两侧的压力不同,把电流压向一边。
拇指的方向就是这个压力的方向。
区分与右手定则。
右手定则(1)通电直导线中的安培定则(安培定则一):用右手握住通电直导线,让大拇指指向电流的方向,那么四指的指向就是磁感线的环绕方向;(2)通电螺线管中的安培定则(安培定则二):用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。
左手反之。
性质直线电流的安培定则对一小段直线电流也适用。
环形电流可看成多段小直线电流组成,对每一小段直线电流用直线电流的安培定则判定出环形电流中心轴线上磁感强度的方向。
叠加起来就得到环形电流中心轴线上磁感线的方向。
右手定则在电磁感应中的应用

右手定则在电磁感应中的应用电磁感应是电磁学中的重要概念之一,它描述了磁场变化引起电场的感应现象。
在解析和计算电磁感应问题时,右手定则是一种非常有用的工具。
本文将探讨右手定则在电磁感应中的应用。
1. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是电磁感应的基础原理,它描述了磁场变化引起的感应电动势。
根据右手定则,当一个导体处于磁场中,如果磁场的方向与导体中电子流动的方向垂直,那么感应电动势的方向将与磁场变化的方向相符,即满足右手定则。
2. 楞次定律楞次定律是电磁感应中的另一个重要概念,它描述了感应电流的方向。
根据右手定则,当一个导体中的电流受到磁场的影响,电流将生成磁场矢量。
如果我们将大拇指指向电流的方向,四指弯曲的方向将表示电流产生的磁场方向。
3. 动生电动势动生电动势是一种特殊情况下的电磁感应现象,通常出现在导体相对运动的情况下。
根据右手定则,当一个导体在磁场中以某种速度移动时,感应电动势的方向将与运动速度、磁场方向以及导体的几何形状等因素有关。
4. 双线圈变压器双线圈变压器是电磁感应的重要应用之一,常见于变压器的原理。
根据右手定则,当通过一个线圈的电流变化时,产生的磁场将穿过另一个线圈,从而在第二个线圈中感应出电动势。
利用右手定则可以确定磁场和电动势的方向,从而分析和设计变压器。
5. 摩托发电机摩托发电机是一种将机械能转化为电能的装置,利用了电磁感应的原理。
利用右手定则,可以确定电流线圈中电流的方向,从而生成磁场。
这个磁场与永磁体之间的相互作用将引起转子的旋转,从而实现能量转换。
6. 动电机动电机是电磁感应在实际中的又一个重要应用,它将电能转化为机械能。
根据右手定则,可以确定电流线圈中电流的方向,从而产生磁场与固定磁场相互作用,推动电机转动。
总结:右手定则在电磁感应中的应用为我们提供了一种简单而有效的方法来确定磁场、感应电动势和感应电流的方向。
从法拉第电磁感应定律到各种应用,右手定则无疑是电磁学中不可或缺的工具。
物理中几个定则的区别

2、用右手定则判断载流导线在磁场中受力方向,代替左手定则.让右四指与手掌垂直,姆指与四指垂直,这样拳头方向、四指方向和姆指方向三者相互垂直.判断载流导线在磁场中受力方向时,手的拳头方向为电流的方向,四指方向为磁场方向,姆指方向就是磁场力的方向.判断洛仑兹力的方向也相同,只是手的拳头方向为正电荷的运动方向,再注意负电荷的受力方向与正电荷相反.
左手定则、安培定则(右手螺旋定则)和右手定则分别在什么情况下使用呢?
在高中物理电磁学部分有三种重要定则:⑴、判断电流产生的磁场方向——安培定则;⑵、载流导线在磁场中受力方向——左手定则;⑶、在磁场中运动的导体产生感应电流的方向——右手定则.这三种定则是学生必须要掌握的,可是学生在使用这三个定则时常常容易混淆.特别是在考试中遇到综合应用这几个方面的知识解答的问题时,一会儿用左手,一会二用右手,搞得头昏眼花稍有闪失将左右手用反了,结果就错了.笔者在多年的教学实践中经过反复推敲把这三个定则合并为一个——右手定则,通过教学实际检验其效果很好.
3、用右手定则判断导线在磁场中运动所指垂直,这样拳头方向、四指方向和姆指方向三者相互垂直.判断运动导线在磁场中产生感应电流的方向时,手的拳头方向为运动的方向,四指方向为磁场方向,姆指方向就是感应电流的方向.
高考热点专题复习 安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的综合应用

高考热点专题复习 安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的综合应用 在选择题中,近两年的理综考试的知识点分布都比较稳定,力学和电学的内容共有四道题,可能是两道力学,两道电学,或者是力电综合的题目,而有关电磁学内容的选择题必定会涉及到安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律这些规律的使用,所以我们务必要弄清楚它们的区别,熟练掌握应用它们的步骤.安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律应用于不同的现象:★判断闭合电路(或电路中可动部分导体)相对运动类问题的分析策略在电磁感应问题中,有一类综合性较强的分析判断类问题,主要讲的是磁场中的闭合电路在一定条件下产生了感应电流,而此电流又处于磁场中,受到安培力作用,从而使闭合电路或电路中可动部分的导体发生了运动. 对其运动趋势的分析判断可有两种思路: ①常规法:据原磁场(B 原方向及ΔΦ情况)确定感应磁场(B 感方向)−−−−→−安培定则判断感应电流(I 感方向)−−−−→−左手定则导体受力及运动趋势.②效果法由楞次定律可知,感应电流的“效果”总是阻碍引起感应电流的“原因”,深刻理解“阻碍”的含义.据"阻碍"原则,可直接对运动趋势做出判断,更简捷、迅速.★判断自感电动势的方向类问题感应电流的效果总是阻碍原电流变化(自感现象)——当自感线圈的电流增大时,感应电流阻碍“原电流”的增大,所以感应电流与原电流的方向相反;当自感线圈的电流减小时,感应电流阻碍“原电流”的减小,则感应电流与原电流的方向相同!判断感应电动势的思路为:据原电流(I 原方向及I 原的变化情况)确定感应电流I 感的方向(“增反减同”) −−−−−−−−−−−→−出电流从电动势的正极流判断感应电动势的方向高考真题:1. (2004年全国卷Ⅳ,15)如图10-4所示,在x ≤0的区域内存在匀强磁场,磁场的方向垂直于xy 平面(纸面)向里.具有一定电阻的矩形线框abcd 位于xy 平面内,线框的ab 边与y 轴重合.令线框从t= O 的时刻起由静止开始沿x 轴正方向做匀加速运动,则线框中的感应电流I(取逆时针方向的电流为正)随时间t 的变化图线I-t 图可能是图10-5中的哪一个( )2.图10-12中MN 、GH 为平行导轨,AB 、CD 为跨在导 轨上的两根横杆,导轨和横杆均为导体.有匀强磁场垂直于导轨所在平面,方向如图.用I 表示回路中的电流( )A .当AB 不动而CD 向右滑动时,I ≠O 且沿顺时针方向B .当AB 向左、CD 向右滑动且速度大小相等时,I=OC .当AB 、CD 都向右滑动且速度大小相等时,I=OD .当AB 、CD 都向右滑动,且AB 速度大于CD 时,I ≠O 且沿逆时针方向3.如图所示,内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在水平桌面上,环内有一带负电小球,整个装置处于竖直向下的磁场中,当磁场突然增大时,小球将A .沿顺时针方向运动B .沿逆时针方向运动C .在原位置附近往复运动D .仍然保持静止状态4.如图所示,是氢原子中电子绕核做快速的圆周运动(设为逆时针)的示意图,电子绕核运动,可以等效为环形电流,设此环形电流在通过圆面并垂直于圆面的轴线上某一点P 处产生的磁感强度的大小为B 1,现在沿垂直于圆轨平面的方向加一磁感强度为B 0的外磁场,这时电子轨道半径没有变,而它的速度发生了变化,若用B 2表示此时环形电流在 P 点产生的磁感强度的大小,则当B 0的方向A.垂直于纸面向里时,B 2>B 1B.垂直于纸面向里时,B 2<B1C.垂直于纸面向外时,B 2<B 1D.条件不明,无法判定5.如图甲所示,abcd 为导体做成的框架,其平面与水平面成θ角. 质量为m 的导体棒PQ 与ad 、bc 接触良好,回路的总电阻为R . 整个装置放在垂直于框架平面的变化磁场中,磁场的磁感应强度B 随时间t 变化情况如图乙所示(设图甲中B 的方向为正方向). 若PQ 始终静止,关于PQ 与框架间的摩擦力在 0~t 1时间内的变化情况,有如下判断:①一直增大;②一直减小;③先减小后增大;④先增大后减小.以上对摩擦力变化情况的判断可能的是( )A .①④B .①③C .②③D .②④6.在水平放置的光滑绝缘杆ab 上,挂在两个金属环M 和N ,两环套在一个通电密绕长螺线管的中部,如图所示,螺线管中部区域的管外磁场可以忽略;当变阻器的滑动接头向左移动时,两环将怎样运动( )A .两环一起向左移动B .两环一起向右移动C .两环互相靠近D .两环互相离开图47.如图所示,电路中除电阻R外,其余电阻均不计,足够长的导电轨道水平放置且光滑,金属棒MN水平放在导轨上,磁场方向如图所示,当开关S闭合后,下列关于能量转化的描述正确的是()A.电源输出的能量等于MN所获得的动能B.导体MN从开始到运动稳定,电源输出的能量等于,电阻R所产生的热量C.导体MN运动稳定后,电源不再输出能量D.导体MN运动稳定后,电源输出的能量等于导体MN的动能和电阻R产生的热量之和8.如图,MN和PQ为两光滑的电阻不计的水平金属导轨,N、Q接理想变压器,理想变压器的输出端接电阻元件R、电感元件L、电容元件c。
电磁学的三大定律

电磁学的三大定律电磁学是物理学的一个重要分支,研究电荷与电流之间的相互作用和电磁波的传播规律。
在电磁学中,有三大定律,分别是库仑定律、安培定律和法拉第电磁感应定律。
本文将依次对这三大定律进行阐述,并展示电磁学在现代科技中的应用。
一、库仑定律库仑定律是描述电荷之间相互作用的定律。
它表明,两个电荷之间的力正比于它们的电荷量的乘积,反比于它们之间距离的平方。
具体而言,如果两个电荷之间的距离翻倍,它们之间的相互作用力将减小到原来的四分之一。
库仑定律的应用非常广泛。
例如,在电子学中,电子器件中的电荷相互作用决定了电路的性能。
在电磁波传播中,库仑定律揭示了电磁波的传播规律,为通信技术的发展提供了理论基础。
二、安培定律安培定律是描述电流与磁场之间相互作用的定律。
根据安培定律,电流元产生的磁场在与其垂直的方向上,与电流元之间的距离成反比。
而且,磁场的强度与电流的大小成正比。
安培定律在电磁学中具有重要的意义。
例如,根据安培定律,我们可以推导出著名的比奥-萨伐尔定律,该定律描述了通过一根导线的电流与导线周围磁场之间的关系。
在电动机、发电机等电磁设备中,安培定律被广泛应用。
三、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律描述了磁场变化引起的感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律,当一个闭合线圈中的磁通量发生变化时,线圈中就会产生感应电动势。
这个感应电动势的大小与磁通量变化的速率成正比。
法拉第电磁感应定律是电磁学中的重要定律,应用广泛。
例如,变压器的工作原理就是基于法拉第电磁感应定律。
变压器通过交变电流产生的磁场变化,使得次级线圈中产生感应电动势,从而实现电能的传输和变换。
以上是电磁学的三大定律的简要介绍。
这些定律不仅是电磁学理论体系的基石,也是现代科技发展的重要支撑。
电磁学的应用涉及到电子技术、通信技术、能源技术等多个领域,推动了人类社会的进步和发展。
电磁学的三大定律——库仑定律、安培定律和法拉第电磁感应定律,是电磁学研究的重要基础。
电磁学的三大定律

电磁学的三大定律电磁学是物理学中非常重要的一个分支,它研究电荷的运动以及与电磁场之间的相互作用。
电磁学的研究成果对我们的日常生活和科学技术有着巨大的影响。
在电磁学中,有三大定律是基础,它们分别是库仑定律、法拉第电磁感应定律和安培环路定律。
接下来,我将详细介绍这三大定律及其应用。
第一大定律是库仑定律。
库仑定律描述了两个电荷之间的相互作用力与它们之间的距离成反比,与电荷的大小成正比。
具体来说,两个电荷之间的相互作用力等于它们之间的电荷量的乘积除以它们之间的距离的平方。
库仑定律的数学表达式为F=k*q1*q2/r^2,其中F表示电荷之间的相互作用力,k是库仑常数,q1和q2分别是两个电荷的电荷量,r是它们之间的距离。
库仑定律的应用非常广泛。
它可以用来解释静电场中电荷的分布和运动规律,也可以用来计算电荷之间的相互作用力。
例如,在电荷分布不均匀的情况下,可以利用库仑定律计算电荷在空间中的分布情况。
此外,库仑定律还被应用于电场力和电势能的计算,为我们理解静电现象提供了重要的工具。
第二大定律是法拉第电磁感应定律。
法拉第电磁感应定律描述了磁场变化时在闭合电路中产生的感应电动势。
具体来说,当磁场的磁通量通过一个闭合电路发生变化时,电路中会产生感应电动势。
这个感应电动势的大小与磁通量变化的速率成正比。
法拉第电磁感应定律的数学表达式为ε=-dΦ/dt,其中ε表示感应电动势,Φ表示磁通量,t表示时间。
法拉第电磁感应定律在电磁感应和电磁感应现象的研究中起着重要作用。
它可以用来解释发电机的工作原理,即通过磁场的变化来产生电能。
此外,法拉第电磁感应定律还被应用于变压器、感应加热等领域。
第三大定律是安培环路定律。
安培环路定律描述了通过一条闭合回路的电流所产生的磁场。
具体来说,在一条闭合回路中,通过电流产生的磁场的磁感应强度与该回路所包围的电流成正比。
安培环路定律的数学表达式为B=μ0*μr*n*I,其中B表示磁感应强度,μ0表示真空中的磁导率,μr表示材料的相对磁导率,n表示回路所包围的匝数,I表示电流强度。
电磁学的三大定律

电磁学的三大定律引言电磁学是研究电荷与电流如何相互作用的学科,其理论基础是由麦克斯韦方程组构成的。
麦克斯韦方程组包括了电磁学的三大定律,即电场定律、磁场定律和法拉第电磁感应定律。
本文将对这三大定律进行详细阐述,以增进对电磁学的理解。
一、电场定律电场定律是电磁学的基础定律之一,它描述了电荷和电场之间的相互作用。
根据电场定律,任何一个电荷都会在周围产生一个电场,该电场的方向由正电荷指向负电荷,其强度与电荷量成正比,与距离的平方成反比。
电场定律可以用以下的方式表达:在空间中的某一点P,电场E是由电荷q1产生的,则点P处的电场强度E与电荷q1之间的关系可以用公式E=kq1/r^2来表示。
其中,k为电场常数,r为点P距离电荷q1的距离。
电场定律的应用非常广泛,例如在电子学中,我们可以利用电场定律来计算电子在电场中的受力情况,进而推导出电子在电场中的运动轨迹。
二、磁场定律磁场定律是电磁学的另一大基础定律,它描述了电流和磁场之间的相互作用。
根据磁场定律,电流会在周围产生一个磁场,磁场的方向由电流的方向确定。
磁场定律可以用以下的方式表达:在空间中的某一点P,磁场B是由电流I产生的,则点P处的磁场强度B与电流I之间的关系可以用公式B=kI/r来表示。
其中,k为磁场常数,r为点P距离电流I的距离。
磁场定律的应用非常广泛,例如在电动机中,我们可以利用磁场定律来计算电流在磁场中的受力情况,进而推导出电动机的转动原理。
三、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是电磁学的第三大基础定律,它描述了磁场变化会引起感应电流产生的现象。
根据法拉第电磁感应定律,当磁场的变化穿过一个闭合线圈时,该线圈内会产生一个感应电流。
法拉第电磁感应定律可以用以下的方式表达:当一个闭合线圈中的磁通量Φ随时间变化时,该线圈中感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
即ε=-dΦ/dt。
其中,ε为感应电动势,Φ为磁通量,t为时间。
法拉第电磁感应定律的应用非常广泛,例如在发电机中,我们可以利用法拉第电磁感应定律来产生电能,进而实现电能的转换和利用。
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电磁学中三个定则的应用与区别
作者:冉守廷
来源:《中学物理·初中》2016年第12期
北师大版九年级物理第十四章《电磁现象》中第三节电流的磁场安排了安培定则(即右手螺旋定则),第六节磁场对电流的作用力中,又安排了“左手定则”,第八节电磁感应及发电机中安排了“右手定则”,学到这里很多同学就会对这三个定则开始混淆,此时就需要教师进行及时的梳理比较,才能让学生正确应用这三个定则.笔者依据教学实践认为,应该从以下六个方面来比较:
1要明确三个定则分别用的是哪只手
“左手定则”用的是左手,而“安培定则”和“右手定则”用的是右手
2要理解三个定则的作用
“安培定则”主要是用来判断电流周围及轴线上的磁场方向的,也可以用来判断导线中的电流方向.“左手定则”主要用来判断安培力的方向,也可以用来判断磁场中导体棒中电流的方向、导体的运动方向以及磁场的方向.
“右手定则”主要是用来判断导体切割磁感线时产生感应电流的方向.
3要记住三个定则的能的转化
“安培定则”适用于电场力转化为磁场力;“左手定则”适用于电能转化为机械能,应用是电动机;“右手定则”适用于机械能转化为电能,应用是发电机.
4要记住三个定则要求的手的姿势
“左手定则”和“右手定则”都是要求伸开手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;而“安培定则”的要求是其余四个手指弯曲并与拇指垂直.
5要清楚三个定则中拇指和其余四个手指所指的方向
“安培定则”中弯曲四指指向磁感线环绕的方向(或者环形电流的方向),拇指所指的方向就是直导线中电流的方向(或者环形导线轴线上磁感线的方向).
“左手定则”中四指指向电流的方向(或者正电荷在磁场中运动的方向),拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向.
“右手定则”中四指指向是导体棒中感应电流的方向,拇指指向导体棒运动的方向.
6在“左手定则”和“右手定则”中,磁感线不一定是垂直从掌心进入.
在“左手定则”中,只有当磁场的方向与通电导线垂直时,磁感线才是垂直从掌心进入.
在“右手定则”中,只有当磁场的方向垂直于导体棒和导体棒的运动方向所决定的平面时,磁感线才是垂直从掌心进入.。