《物理學(xué)》中電磁學(xué)部分左右手定則的統(tǒng)一

劉素帆

許昌衛(wèi)生學(xué)校，河南許昌 461000

《物理學(xué)》中電磁學(xué)部分左右手定則的統(tǒng)一

劉素帆

許昌衛(wèi)生學(xué)校，河南許昌 461000

《物理學(xué)》教材中講到：電流方向與電流產(chǎn)生的磁場方向間關(guān)系的判斷、感應(yīng)電流方向的判斷、通電導(dǎo)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(xué)生在使用時(shí)容易發(fā)生混淆。本人在教學(xué)實(shí)踐中總結(jié)出一種新的判斷方法，可以把這些手勢統(tǒng)一到一個左手勢中，本人稱之為“新左手定則”，本定則為學(xué)生的記憶和使用帶來了很大方便.特別是在考試中優(yōu)顯節(jié)省時(shí)間的優(yōu)勢。

安培定則；左手定則；右手定則；楞次定律；原因；結(jié)果；新左手定則

中等衛(wèi)生職業(yè)教育《物理應(yīng)用基礎(chǔ)》的第六章第二節(jié)“磁場”部分，所講到的幾個問題如下。

1 判斷電流所產(chǎn)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(dǎo)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(huán)繞方向;

2）環(huán)形電流的磁場：讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致，與四指垂直的拇指所指的方向就是環(huán)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(chǎn)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(xué)生記起來麻煩，使用時(shí)也容易出錯

根據(jù)因果關(guān)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(jié)果”，根據(jù)本人的總結(jié)，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(nèi)，手心貼導(dǎo)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(yīng)電流方向的方法

1）閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時(shí)，閉合電路中就有 感應(yīng)電流產(chǎn)生，該 感應(yīng)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(nèi)，讓磁感線垂直穿過手心，使拇指指向?qū)w的運(yùn)動方向，則四指所指的就是導(dǎo)體中 感應(yīng)電流的方向[2]。該問題中，導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動是“原因”，感應(yīng)電流是“結(jié)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(nèi)，伸入磁場，手心貼導(dǎo)體，讓磁感線垂直穿過手心，讓四指指向?qū)w的運(yùn)動方向，則拇指指的方向就是導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向;

2）閉合回路或者螺線管中的磁通變化時(shí)，閉合回路或者螺線管中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生，該電流的方向用“楞次定律”來判斷：即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)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(huán)繞的四指所指的方向就是線圈中感應(yīng)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(huán)繞的四指所指的方向就是線圈中感應(yīng)電流的方向。分析這個問題，線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，原因是線圈中的磁通發(fā)生了變化，所以，磁通變化是“原因”，感應(yīng)電流是“結(jié)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(nèi)，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(shù)，阻礙原磁通的增大），則拇指指的方向就是左手所貼處導(dǎo)體中的感應(yīng)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(yīng)電流方向。

分析以上兩種情況，第一種情況導(dǎo)體切割磁感線時(shí)，閉合回路中的磁感線條數(shù)發(fā)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(dǎo)體在磁場中受力的方向——左手定則

通電直導(dǎo)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(nèi)，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(dǎo)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(dǎo)體受力是“結(jié)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(yīng)電流的方向，還是判斷通電直導(dǎo)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(wèi).物理應(yīng)用基礎(chǔ).出版：人民衛(wèi)生出版社出版，2008，4：14-24

[2]全日制普通高級中學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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