《物理學》中電磁學部分左右手定則的統一

劉素帆

許昌衛生學校，河南許昌 461000

《物理學》中電磁學部分左右手定則的統一

劉素帆

許昌衛生學校，河南許昌 461000

《物理學》教材中講到：電流方向與電流產生的磁場方向間關系的判斷、感應電流方向的判斷、通電導體在磁場中受力方向的判斷，這幾個問題的判斷方法分別為安培定則（或者叫右手螺旋定則）、右手定則或者楞次定律、左手定則等判斷方法，手勢繁多，學生在使用時容易發生混淆。本人在教學實踐中總結出一種新的判斷方法，可以把這些手勢統一到一個左手勢中，本人稱之為“新左手定則”，本定則為學生的記憶和使用帶來了很大方便.特別是在考試中優顯節省時間的優勢。

安培定則；左手定則；右手定則；楞次定律；原因；結果；新左手定則

中等衛生職業教育《物理應用基礎》的第六章第二節“磁場”部分，所講到的幾個問題如下。

1 判斷電流所產生的磁場方向的方法——安培定則

1）直線電流的磁場：用右手握著通電直導線，讓伸直的拇指所指的方向跟電流的方向一致，則彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環繞方向;

2）環形電流的磁場：讓右手彎曲的四指和環形電流的方向一致，與四指垂直的拇指所指的方向就是環形電流中心軸線上磁感線的方向;

3）通電螺線管的磁場：用右手握住螺線管，讓彎曲的四指所指的方向跟電流的方向一致，與四指垂直的拇指所指的方向就是通電螺線管N極的方向[1]。

這些形狀的電流所產生的磁場，用安培定則判斷，右手的拇指在第一種情況中指向電流的方向，在第二、第三種情況中卻是指向磁場的方向，學生記起來麻煩，使用時也容易出錯

根據因果關系, 在判斷電流磁場方向這個問題中，是先有電流，后有磁場，電流是“原因”，磁場是“結果”，根據本人的總結，以上3種情況均可以用左手來判斷，而且手型不變。具體方法如下：把左手伸開，四指與拇指垂直并和手掌在同一個平面內，手心貼導體，四指指向電流的方向，那么拇指指向就是左手所在處的磁場方向。

2 判斷感應電流方向的方法

1）閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，閉合電路中就有 感應電流產生，該 感應電流的方向用“右手定則”判斷：即伸開右手，讓大拇指跟其余四指垂直，且都與手掌在同一平面內，讓磁感線垂直穿過手心，使拇指指向導體的運動方向，則四指所指的就是導體中 感應電流的方向[2]。該問題中，導體切割磁感線運動是“原因”，感應電流是“結果”，用“新左手定則”來判斷，方法是：把左手伸開，使四指與拇指垂直并和手掌在同一個平面內，伸入磁場，手心貼導體，讓磁感線垂直穿過手心，讓四指指向導體的運動方向，則拇指指的方向就是導體中感應電流的方向;

2）閉合回路或者螺線管中的磁通變化時，閉合回路或者螺線管中就有感應電流產生，該電流的方向用“楞次定律”來判斷：即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化[3]。具體方法：右手握線圈，如果線圈中磁通增加，讓拇指指向與穿過線圈的原磁場方向相反，則環繞的四指所指的方向就是線圈中感應電流的方向；如果線圈中磁通減小，讓拇指指向與穿過線圈的原磁場方向相同，則環繞的四指所指的方向就是線圈中感應電流的方向。分析這個問題，線圈中有感應電流產生，原因是線圈中的磁通發生了變化，所以，磁通變化是“原因”，感應電流是“結果”。用 “新左手定則”來判斷，就會更簡明些：伸開左手，四指與拇指垂直并且在同一個平面內，手心貼線圈，如果線圈中的磁通增加，讓四指的指向與線圈中原磁場的方向相反（抵消一部分原磁場，保持線圈中原磁感線的條數，阻礙原磁通的增大），則拇指指的方向就是左手所貼處導體中的感應電流方向；如果線圈中的磁通減少，讓四指的指向與線圈中原磁場的方向相同（阻礙原磁通的減小），則拇指指的方向就是左手所貼處的感應電流方向。

分析以上兩種情況，第一種情況導體切割磁感線時，閉合回路中的磁感線條數發生變化，即磁通變化，所以也可以歸類到第二種情況中，按單扎線圈處理，可見右手定則可以看作是楞次定律的特殊情況[4]。

3 判斷通電直導體在磁場中受力的方向——左手定則

通電直導體在磁場中受力方向的判斷，用“左手定則”判斷：即伸開左手，使大拇指跟其余四個手指垂直，并和手掌在同一平面內，把左手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，并使伸開的四指指向電流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通電導線在磁場中所受安培力的方向[5]。

在這個問題中，電流是“原因”，導體受力是“結果”。這里使用“新左手定則”和原左手定則恰好重合。

綜合以上3種情況，不論是判斷電流的磁場方向，感應電流的方向，還是判斷通電直導體在磁場中的受力方向，都可以用“新左手定則”，而且使用起來方便快捷。

[1]宋大衛.物理應用基礎.出版：人民衛生出版社出版，2008，4：14-24

[2]全日制普通高級中學教科書《物理》第二冊.人民教育出版社物理室編著，2005，4：202.

[3]全日制普通高級中學教科書《物理》第二冊.人民教育出版社物理室編著，2005，4：200.

[4]全日制普通高級中學教科書《物理》第二冊.人民教育出版社物理室編著，2005，4：202.

[5]全日制普通高級中學教科書《物理》第二冊.人民教育出版社物理室編著，2005，4：176.

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1674-6708（2011）35-0074-01