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楞次定律与右手定则的剖析


楞次定律与右手定则的剖析 在电磁感应中, 我们常用楞次定律和右手定则来判断导体中感应电流的方向, 为了对这两条 规律理解更深入,应用更恰当,下面就这两条规律比较如下. 1.不同点 (1)研究对象不同:楞次定律所研究的对象是整个闭合回路;右手定则研究的对象是闭合回 路中做切割磁感线运动的一部分导体. (2)适用范围不同:楞次定律适用于由磁通量变化引起的感应电流的各种情况,当然也包

括 一部分导体做切割磁感线运动的情况; 右手定则只适用于一部分导体在磁场中做切割磁感线 运动的情况,若导体与磁场无相对运动,就无法应用右手定则.因此,右手定则可以看做楞 次定律的一种特殊情况. (3)应用的方便性不同:虽然楞次定律可适用于由磁通量变化引起的感应电流的各种情况, 但其在应用的过程中,要弄清原磁通量的方向、原磁通量的变化情况、感应电流的磁场的方 向等,分析过程不能有半点纰漏,逻辑性强,过程繁琐;若是回路中的一部分导体在做切割 磁感线运动而产生感应电流,应用右手定则时,只需按定则“伸手”,就可以判断出感应电流 的方向,比较直接、简单,应用更方便. 2.相同点 (1)目的相同:在电磁感应中,应用楞次定律和右手定则,都是为了判断出回路中感应电流 的方向. (2)本质相同:应用楞次定律来判断回路中感应电流的方向时,是因为闭合回路中的磁通量 发生了变化; 应用右手定则来判断回路中感应电流的方向时, 是因为导体在做切割磁感线的 运动,其本质也是由导体构成的闭合回路中的磁通量由于导体的运动而发生了变化. 对点例题 如图 1 所示,在竖直向下的磁场中,水平放置着闭合电路 abcd.其中 ab、cd 两 边的长度可以变化.当 bc 向右运动时(ad 不动),用两种方法分析通过灯泡 L 的电流的方向. 图1 解题指导 解法一:用楞次定律:回路面积增大,磁通量变大,感应电流会在回路内产生向 上的磁场来阻碍磁通量变大,由安培定则可知感应电流应沿 adcba 方向,故流过灯泡的电流 方向为由 a 向 d. 解法二:用右手定则:直接判断出流经 bc 边的电流是由 c 向 b,故流过灯泡的电流方向是 由 a 向 d. 答案 见解题指导 技巧点拨 凡是由于导体的运动而引起的感应电流方向的判断用右手定则; 凡是由于磁场的 变化而引起的感应电流方向的判断用楞次定律. 1 如图 2 所示,试判定当开关 S 闭合和断开瞬间,线圈 ABCD 中的电流方向. 图2 思路点拨 根据电流的方向, 由安培定则判断出原磁场的方向. 再根据磁场的强弱变化用楞 次定律判断感应电流的方向. 答案 S 闭合时,感应电流方向为 A→D→C→B→A; S 断开时,感应电流方向为 A→B→C→D→A. 解析 当 S 闭合时: (1)研究的回路是 ABCD, 穿过回路的磁场是电流 I 产生的磁场, 方向(由安培定则判知)指向读 者,且磁通量增大; (2)由楞次定律得知感应电流磁场方向应和 B 原相反,即背离读者指向纸面内; (3)由安培定则判知线圈 ABCD 中感应电流方向是 A→D→C→B→A. 当 S 断开时: (1)研究的回路仍是线圈 ABCD,穿过回路的原磁场仍是电流 I 产生的磁场,方向(由安培定则 判知)指向读者,且磁通量减小; (2)由楞次定律得知感应电流磁场方向应和 B 原相同,即指向读者; (3)由安培定则判知感应电流方向是 A→B→C→D→A. 2

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