如何学好电磁学中的三个定则
磁场、电磁感应现象的知识结构:三个定则,两个定律,一个
对楞次定律中“阻碍”意义的理解: (1)阻碍原磁场的变化。“阻碍”不是阻止,而是 “延缓”,感应电流的磁场不会阻止原磁场的变化,只 能使原磁场的变化被延缓或者说被迟滞了,原磁场的变 化趋势不会改变,不会发生逆转. (2)阻碍的是原磁场的变化,而不是原磁场本身,如 果原磁场不变化,即使它再强,也不会产生感应电流. (3)阻碍不是相反.当原磁通减小时,感应电流的磁 场与原磁场同向,以阻碍其减小;当磁体远离导体运动 时,导体运动将和磁体运动同向,以阻碍其相对运动(来 阻去留). (4)由于“阻碍”,为了维持原磁场的变化,必须有 外力克服这一“阻碍”而做功,从而导致其它形式的能 转化为电能.因此楞次定律是能量转化和守恒定律在电 磁感应中的体现.
一个特例
导体切割磁感线产生感应电动势。
大小: ε =BLVSINθ
方向:感应电流的方向。
一、磁通量 1.在匀强磁场中,磁感应强度与垂直磁场 方向的面积S的乘积叫穿过这个面的磁通量, 简称磁通,如果面积S与B不垂直,如图所示, 应以B乘以回路平面在垂直于磁场方向上的投 影面积S' 即Φ=BS'=Bscosα=Bssinβ 在数值上可以认为穿过面
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
定义
磁通量的变化量 磁通量的变化率 单位: wb 单位: wb/s
穿过某一面积的磁 两个不同时刻磁 磁通量变化的快 感线的条数 通量的差值 慢
F a ×××× b
×××× c ×××× ×××× d
M=0.04kg F=0.8N
B S
积的磁感应线的条数.
解读电磁学中的两个定律、三个定则
电流之 比 I :I 一 1 :2 。 答 案 为 A。 2 . 楞 次 定 律 解 决 的 是 感 应 电 流 的 方 向 问
题 , 它关 系 到 两 个 磁 场 , 即 感 应 电 流 的 磁 场
( 新 产 生 的磁 场 ) 和 引 起 产 生 感 应 电 流 的 磁 场 ( 原 有 的磁 场 ) 。 前 者 和 后 者 的 关 系 不 是 “同 向” 或“ 反 向” 的简单 关 系 , 而是 前 者 “ 阻碍 ” 后 者“ 变 化” 的关 系 。这 里 的“ 阻碍” 体现为 : 当
解 析 : 根 据 法 拉 第 电 磁 感 应 定 律 知 E 一 一 s, 对 A、 B 两 线 圈 来 说 相 同 ,
同学们 在求 解 电磁 学 问题 时 , 会 发 现 这 两个 定 律 、 三 个 定 则 往 往 需 要 我 们 根 据 实 际 情况 选择 使用 , 并综 合分 析 判 断 , 因 此 我 们 必 须熟 练 掌握并 灵 活应用 它们 。 动 势 E :E。 一 1:1 。 根 据 电 阻 定 律 知 R — P , 其 中 L — n 。2 丌 r, s 相 同, 因此 A、 B
与环形 电流 的方 向 一致 , 伸 直 的 拇 指 所 指 的 方 向就 是 环 形 导 线 轴 线 上 磁 感 线 的 方 向 。
4 . 左手 定则 : 伸 开左 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 , 让 磁感 线从 掌 心 进 入 , 并 使 四 指 指 向 电 流 的
为 理 想 边 界 的 匀 强 磁 场 。 若 磁 场 的 磁 感 应 强
高中左右手定则总结
高中物理中的左右手定则:全面总结与解析在高中物理的学习过程中,我们会遇到各种各样的定律和规则。
其中,左右手定则是电磁学中的两个重要工具,用于判断电流、磁场以及运动电荷之间的相互作用关系。
下面,我们将对这两个定则进行全面的总结和解析。
一、右手螺旋法则(安培定则)右手螺旋法则是用来判断电流产生的磁场方向的。
具体步骤如下:1. 手心向上握住导线,让拇指指向电流的方向。
2. 其余四指环绕导线弯曲,其指向就是由该电流产生的磁场方向。
需要注意的是,这个定则仅适用于直导线周围的磁场方向,对于非直线电流或复杂的电流分布,需要通过积分计算得出。
二、左手定则(电动机定则)左手定则是用来判断载流导线在磁场中受力方向的。
具体步骤如下:1. 左手平伸,大拇指与其他四指垂直且处于同一平面。
2. 让四指弯曲,以表示磁场的方向,即磁感线的方向。
3. 使大拇指指向电流的方向,那么大拇指所指的方向就是载流导线在磁场中受力的方向。
三、右手定则(发电机定则)右手定则是用来判断闭合电路中的感应电动势方向的。
具体步骤如下:1. 右手平伸,大拇指与其他四指垂直且处于同一平面。
2. 让四指弯曲,以表示导体切割磁感线的运动方向。
3. 使大拇指指向磁场的方向,那么大拇指所指的方向就是闭合电路中的感应电动势方向。
需要注意的是,这个定则仅适用于导体切割磁感线产生感应电动势的情况,对于其他情况,需要通过法拉第电磁感应定律进行分析。
总结来说,左右手定则是高中物理学习中非常重要的知识点,它们能够帮助我们理解和解决许多实际问题。
然而,要想熟练运用这些定则,还需要大量的练习和实践。
希望这篇文章能对你有所帮助,祝你在物理学习的道路上越走越远!。
电磁学左右手定则
博慧教育--电磁学中用手定则
左手定则:
左手定则:已知电流方向和磁感线方向,判断通电导体在磁场中受力方向。
(电动机)
伸开左手,让磁感线穿入手心(手心对准N极,手背对准S极),四指指向电流方向,那么大拇指的方向就是导体受力方向。
右手定则:
确定导体切割磁感线运动时在导体中产生的感应电流方向的定则。
(发电机)
伸开右手,使大拇指跟其余四个手指垂直并且都跟手掌在一个平面内,把右手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,大拇指指向导体运动方向,则其余四指指向感应电流的方向。
安培定则,也叫右手螺旋定则,是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则。
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;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。
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。
库仑定律、安培定律和法拉第电磁感应定律是电磁学三大基本实验定律
库仑定律、安培定律和法拉第电磁感应定律是电磁学三大基本实验定律,这三个定律的建立标志着人类对于电磁现象的认识发展到了新阶段.库仑定律是整个电磁场理论的基础,它确保了作为经典电磁场理论总结的麦克斯韦方程组的精度,从而实际上也确保了安培定律和法拉第电磁感应定律的精度.库仑定律不仅是电磁学的基本定律,也是物理学的基本定律之一。
库仑定律阐明了带电体相互作用的规律,决定了静电场的性质,也为整个电磁学奠定了基础。
在对电磁相互作用本质的探索中,提出了力线和场的概念,确立了近距作用观念,结束了以质点运动和超距作用为基础的机械论观点在物理学的统治地位。
库仑定律又是物理学中最精确的基本定律之一。
二百多年来,为提高电力平方反比律精度的努力经久不衰,其原因还在于电力平方反比律直接与光子静止质量mz是否为零有关,如有偏差,mz≠0,就会动摇物理学大厦的重要基石,例如,出现真空色散、光速可变、电荷不守恒等等。
因此,从各个角度考察库仑定律,充实提高对它的认识,确实是有必要的。
库仑定律包括两部分内容:两静止点电荷间的作用力与电量乘积成正比,作用力与点电荷的距离平方成反比(电力平方反比律)。
作为电磁学第一个基本规律(第一条命题)的库仑定律,必然要引入第一个电磁量电量,因此库仑定律的第一部分内容既是实验规律同时也包含了对电量的定义(在MKSA单位制中由安培定义库仑,又当别论)。
这正象热平衡规律与热量的定义,惯性定律与力的定义总是联在一起不可分割一样。
电量含义清楚了,就可以由实验精确检验电力平方反比律。
库仑定律的成立条件是静止点电荷。
静止是指两点电荷相对静止,且相对于观察者静止(均在惯性系中)。
可以推广到静止源电荷对运动电荷的作用,但不能推广到运动源电荷对静止或运动电荷的作用,因为有推迟效应。
这表明运动电荷的相互作用违反牛顿第三定律(尽管速度不大时,差别很小),但正是在这里体现了近距作用。
牛顿第三定律本只适用于相互接触的物体。
对于不接触的运动物体间的相互作用(如电磁力,引力),如果是瞬时的无需媒介的超距作用,牛顿第三定律适用,否则失效,但动量守恒定律仍成立,只是需要计及场的动量。
左手定则、右手定则和安培定则
左手定则、右手定则和安培定则初学者常常会被这几个定则弄的晕头转向,时间一长遗忘率极高,下边介绍一下我的经验,相信读完这篇文章,你会弄清楚,并很难再忘了。
1、左手定则的概念与应用“左手定则”又叫电动机定则,用它来确定载流导体在磁场中的受力方向。
左手定则规定:伸平左手使姆指与四指垂直,手心向着磁场的N 极,四指的方向与导体中电流的方向一致,姆指所指的方向即为导体在磁场中受力的方向。
(洛伦兹力和安培力都是用左手定则来判定的)使用左手定则的时候,我们不能死板,不能认为左手定则就是判定力的。
比如带电粒子在匀强磁场中偏转时,我们知道B和偏转方向,还可以反过来判断带电粒子带点的正负性。
2、右手定则的概念和应用“右手定则”又叫发电机定则,用它来确定在磁场中运动的导体感应电动势的方向。
右手定则规定:伸平右手使姆指与四指垂直,手心向着磁场的N 极,姆指的方向与导体运动的方向一致,四指所指的方向即为导体中感应电流的方向(感应电动势的方向与感应电流的方向相同)。
3、安培定则,又叫右手螺旋定则,在初中接触到,判断通电螺线管磁场极性的,高中阶段进一步判断通电直导线周围磁场的。
1.安培定则(1)判断直线电流的磁场方向的安培定则右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向y.(2)判断环形电流的磁场方向的安培定则让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向.(3)判断通电螺线管的磁场方向的安培定则右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致,拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向,或拇指指向螺线管的N 极.2.几种常见的磁场(1)几种常见磁场的实物图示、立体图示横截面图示(2)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场①在磁体的外部磁感线都是从北极(N极)出来进入南极(tS 极),在磁体的内部则是由南极通向北极,形成一条闭合的曲线,曲线上某点的切线方向表示该点的磁场方向.②磁感线密集的地方磁场强,稀疏的地方磁场弱.总结一下:简单记忆:左力右电,力字往左撇,研究受力用左手定则;电字往右甩,研究磁生电用右手定则。
高中电磁四大定则
高中电磁四大定则
电磁学是物理学中的一个重要领域,它研究电磁场在物体之间作
用的规律。
高中电磁学四大定则是一种规律,它描述了电磁场如何影
响物体,它们一起构成了电磁学的基本原理。
第一条定律是交流定律,即电场的强度和恒定的电荷之间的关系。
它表明,当物体上有电荷时,它会产生电场,并且电场的强度与物体
上的电荷数量成正比,数学地表示为E=Q/A,其中,E为电场强度,Q
为物体上的电荷量,A为物体的表面积。
第二条定律是互磁定律,也称作洛伦兹定律,当电磁场改变时,
它会产生一个相反的电磁场。
换句话说,当电磁场产生一个相反的电
磁场时,会产生反作用力。
第三条定律是边界电磁定律,也称作牛顿外力定律,它是物理学
中最重要的定律之一。
它表明,当电荷在不同物体之间发生移动时,
会产生一个电磁场。
第四条定律是普朗克定律,当一个电磁力发生作用时,会产生另
一个电磁力,普朗克定律表明了两个电磁力之间的关系:它们是相互
作用的,可以原有的方向发生改变。
以上就是高中电磁学的四大定则,它们是电磁学的基础原理,但
它们也是物理学的基础原理,在很多领域,例如电路设计,电子设备
设计,以及电磁波传播方面,它们都起着重要的作用。
因此,学习电磁学的四大定律是非常重要的,它们不仅帮助我们
深入了解电磁学,而且可以帮助我们更好地研究其他物理现象。
同时,这些定律也可以帮助我们更好地理解特定的电路,为其它电子设备提
供帮助。
总之,从某种程度上说,这些定律对我们探索物理学、技术
和工程学有着重大意义。
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。
电磁感应中的安培定则、左手定则、右手定则以及楞次定律、电磁感应定律
电磁感应中的安培定则、左手定则、右手定则以及楞次定律、电磁感应定律安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律:1.安培定则:运动电荷、电流产生磁场。
2.左手定则:磁场对运动电荷、电流有作用力。
3.右手定则:电磁感应中部分导体做切割磁感线运动。
4.楞次定律:电磁感应中闭合回路磁通量变化。
详解:1.安培定则:右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。
安培定则经常被用来判断通电导体周围产生磁场方向。
2.左手定则:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内;让磁感线从掌心进入,使四指指向电流方向;拇指所指方向就是通电导线在磁场中所受安培力方向,左手定则经常被用来判断磁场对运动电荷、电流有作用力,下图为两通电导体相互作用力情况。
3.右手定则:伸开右手,使拇指与其余四指垂直,并且都与手掌在同一平面内;让磁感线从掌心进入,拇指指向导体运动的方向,四指所指的方向就是感应电流的方向.右手定则被用来判断做切割磁感线运动产生感应电流方向,如下图所示。
4.楞次定律:原磁通量增加时感应电流的磁场与原磁场方向相反,原磁通量减少时感应电流的磁场与原磁场方向相同。
A和D图线圈中产生磁场竖直向上,B、C产生磁场竖直向下。
5.关键是抓住因果关系:因电而生磁(I→B)→安培定则;因动而生电(v、B→I安)→右手定则;因电而受力(I、B→F安)→左手定则。
6.电磁感应定律:电磁感应定律是物理学中用来描述电磁感应现象的一种规律。
根据电磁感应定律,当一个闭合导体在磁场中运动时,它会产生感应电动势,而感应电动势的大小与磁通量变化率成正比。
换句话说,感应电动势的大小与磁通量变化的速度成正比。
电磁感应定律适用于计算感应电动势的大小。
电磁学中几个重要定则
1、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。
把左手放入中,让磁感线垂直穿入手心,四指指向电流方向,则大拇指的方向就是导体受力的方向。
左手定则仍然可用于的场景,因闭合电路中在磁场的作用下,产生,左手平展,手心对准N极,大拇指与并在一起的四指垂直,四指指向电流方向,大拇指所指的方向为受力方向。
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, 可以改变电荷的运动速度.当你把的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“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。
(即磁场产生磁感线,磁感线产生压力)适用情况方向与磁场方向垂直.2、右手定则中,右手定则判断的主要是与力无关的方向。
如果是和力有关的则全依靠。
即,关于力的用左手,其他的(一般用于判断方向)用右手定则。
(这一点常常有人记混,可以发现“力”字向左撇,就用左手;而“电”字向右撇,就用右手)记忆口诀:左通力右生电。
电磁学中,右手定则的示意图中,右手螺旋定则是用来断定电磁铁的N、S极。
四肢弯曲就好像手里拿着螺线管,四指弯向表示电流环绕方向,(一定要看手背)则大拇指的指向为N极方向。
3、安培定则安培定则,也叫右手螺旋定则,是表示和电流激发的磁感线方向间关系的定则。
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;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。
3-2《电磁感应》知识点及脉络分析
选修3-2《电磁感应》知识点及脉络分析对于《电磁感应》:我归纳为“三个定则两个定律一个基本公式”,把这些掌握好,再多的题型也难不住你。
1.“三个定则”指“安培定则、右手定则、左手定则”,三个定则各有妙用:安培定则是用来判断电流和电流的磁场间的方向关系的;右手定则是判断导体运
动方向和感应电流的方向间关系的;左手定则是判断感应电流的受力方向的。
要注意区分三者之间的关系,勤加练习,做到熟能生巧,避免犹豫浪费时间。
2.“两个定律”指“楞次定律和法拉第电磁感应定律”。
前者给我们判断感应电流及感应电流的磁场提供了根本依据,对于定律中的“总是阻碍”原磁场的“变化”要加以体会,要知道阻碍不等于阻止,还要知
道阻碍的是什么,真正理解后,什么“增反减同,来拒去留”就只是一个结论
了,并不是根本手段,不能舍本逐末。
后者为我们计算感应电动势的大小提供了方法,对于公式
中的n要理解,它相当于几个线圈串联,所以n圈就是n倍;而
中本身与匝数n无关。
3.“一个基本公式”就是指。
对于这个公式的应用可以分为两种情况:一种情况是磁感强度B变化,则公式可以变化成;一种情况是面积S变化,则公式可以变化成,而后面导体垂直切割磁感
线中用的只不过是此种情况时的一个推导结论,使用起来虽然方
便,但是也有“必须垂直切割”的局限性,归根结底还是更为透彻、普遍。
所以,还是掌握好才是王道!
学习物理总是有规律可循的,一定要多思考知识间的相互联系,把握其规律性,不但更容易记忆理解,而且也避免了用题海战术盲目轰炸,通过一个点能
摸清整条线,那么不论多少道题都不在话下了!。
电磁学的三大定律
电磁学的三大定律电磁学的三大定律是电荷守恒定律、安培环路定律和法拉第电磁感应定律。
本文将分别对这三大定律进行解释和描述,旨在帮助读者更好地理解电磁学的基本原理。
一、电荷守恒定律电荷守恒定律是电磁学中最基本的定律之一。
它表明在任何一个封闭系统中,电荷的总量是守恒的。
也就是说,电荷既不能被创建,也不能被销毁,只能通过电荷的转移来改变。
这个定律可以用一个简单的方程来表示:ΣQ = 0其中,ΣQ表示系统中所有电荷的总和。
二、安培环路定律安培环路定律是描述电流与磁场相互作用的定律。
它指出,通过一个闭合回路的磁场的总和等于该回路内的电流的总和乘以一个常数。
具体而言,安培环路定律可以用以下公式表示:∮B·dl = μ0I其中,∮B·dl表示磁场在闭合回路上的环路积分,μ0为真空中的磁导率,I为通过闭合回路的电流。
三、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述磁场与电流变化相互作用的定律。
它表明,当一个闭合回路中的磁通量发生变化时,该回路中会产生感应电动势。
具体而言,法拉第电磁感应定律可以用以下公式表示:ε = -dΦ/dt其中,ε表示感应电动势,dΦ/dt表示磁通量随时间的变化率。
这三大定律是电磁学的基础,贯穿于整个电磁学的研究和应用过程中。
它们的发现和应用对于现代科学和技术的发展起到了重要的推动作用。
电荷守恒定律保证了电荷在物质界中的稳定性和守恒性。
它告诉我们,电荷是一种基本的物理量,不会凭空产生或消失,只能通过电荷的转移来改变。
这个定律在电路设计和电荷传输等领域有着广泛的应用。
安培环路定律揭示了电流与磁场之间的相互作用关系。
它告诉我们,电流在产生磁场的同时也受到磁场的作用。
这个定律在电磁感应、电磁波传播等领域有着重要的应用,比如电动机、发电机、变压器等设备的设计和工作原理都离不开安培环路定律的指导。
法拉第电磁感应定律揭示了磁场与电流变化之间的相互作用关系。
它告诉我们,当磁通量发生变化时,会在闭合回路中产生感应电动势。
电磁学中的几个重要的定则
1、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,四指指向电流方向,则大拇指的方向就是导体受力的方向。
左手定则仍然可用于电动机的场景,因闭合电路中在磁场的作用下,产生力,左手平展,手心对准N极,大拇指与并在一起的四指垂直,四指指向电流方向,大拇指所指的方向为受力方向。
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。
(即磁场产生磁感线,磁感线产生压力)适用情况电流方向与磁场方向垂直.2、右手定则电磁学中,右手定则判断的主要是与力无关的方向。
如果是和力有关的则全依靠左手定则。
即,关于力的用左手,其他的(一般用于判断感应电流方向)用右手定则。
(这一点常常有人记混,可以发现“力”字向左撇,就用左手;而“电”字向右撇,就用右手)记忆口诀:左通力右生电。
电磁学中,右手定则的示意图材料力学中,右手螺旋定则是用来断定电磁铁的N、S极。
四肢弯曲就好像手里拿着螺线管,四指弯向表示电流环绕方向,(一定要看手背)则大拇指的指向为N极方向。
3、安培定则安培定则,也叫右手螺旋定则,是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则。
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;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。
电磁学中三个定则的应用与区别
电磁学中三个定则的应用与区别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?D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.。
电磁学的三大基本定律
电磁学的三大基本定律
电磁学是研究电场和磁场相互作用的科学。
在电磁学中,有三个重要的基本定律,它们是:
1.库仑定律
库仑定律又称为库仑-高斯定律,描述了带电物体之间相互作用的规律。
根据库仑定律,两个电荷之间的相互作用力大小与它们的电荷量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
这个定律对于电荷的相互作用是至关重要的,可以帮助我们理解电荷是如何相互作用的。
2.安培定律
安培定律描述了电流和磁场之间的相互作用规律。
电流是电荷的流动,当电荷流过导体时,会产生磁场。
根据安培定律,电流所产生的磁场强度与电流的大小成正比,与电流所绕圈的半径成反比。
这个定律对于理解电磁感应和电动机等现象非常重要。
3.法拉第电磁感应定律
法拉第电磁感应定律描述了磁场和电场相互作用时产生电动势
的规律。
根据这个定律,当磁场和导体运动相对时,会在导体中产生电动势,电动势的大小与磁场的变化率成正比。
这个定律是电磁感应和发电机等现象的基础。
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螺旋定则 右手定则 左手定则 楞次定理
螺旋定则右手定则左手定则楞次定理螺旋定则、右手定则、左手定则和楞次定理都是电磁学中非常重要的定理,他们有着错综复杂的关联和应用。
一、螺旋定则螺旋定则是用来描述磁场是如何形成的,也可以被用来计算磁场方向。
根据右手螺旋定则,当右手握住一根螺钉时,拇指的指向就是电流的方向,其他几个手指的方向就是磁场的方向。
而根据左手螺旋定则,当左手握住一根螺钉,拇指的方向就是电流的方向,其他几个手指的方向就是磁场的方向。
简而言之,右手螺旋定则适用于直线导线,左手螺旋定则适用于螺线管。
二、右手定则作为二十世纪初期电磁学重要的定律之一,右手定则被广泛运用于直线导线和螺线管的计算中。
一条导线通电时,磁场垂直于电流流动的方向,其方向可以由右手定则确定,拇指指向电流方向,四指弯曲的方向就是磁力线的方向。
而对于螺线管,右手定则的规则依然适用。
右手定则帮助我们理解了磁场的形成以及如何计算磁场的方向。
三、左手定则左手定则通常被用于计算电动势和电场的方向。
当一个导体运动于磁场中时,他会产生电动势,这个电动势的方向可以由左手定则确定。
当一个螺线管中有电流进出时,左手定则就可以用来确定电场的方向和大小。
与右手定则相似,左手定则是一个广泛应用于电磁学中的重要定律。
四、楞次定理由法国物理学家楞次提出的楞次定理,描述了磁场的变化如何导致电场的形成。
他认为,当一个磁场发生改变时,会在空间中产生一个电场。
这个电场的方向和磁场改变的方向有关。
楞次定理被广泛应用于电磁感应和变压器的设计中。
除了承认磁场变化会导致电场的形成之外,楞次定理还强调了一个磁场变化要足够快才能产生足够大的电动势。
总之,以上四种定律每一个都是电磁学中必不可少的概念,他们互相依赖,互相转化,共同构成了电磁场的核心。
我们可以通过应用这些定律,进一步理解电磁现象的本质,优化电路的设计,提高电子产品的效率。
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。
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如何学好电磁学中的三个定则在高中物理电磁学部分有三个重要定则:安培定则,左手定则和右手定则。
这三个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问题时,一会儿用左手,一会儿用右手,搞得头昏眼花很不给力,甚至出现伸着双手不知所措而呆在那里。
下面我就这些令同学们头疼的问题作一总结,希望对同学们的学习有所帮助。
安培定则(也叫右手螺旋定则):右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与电流的方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向;另一种形式表述为:右手握住通电螺线管,四指的方向与电流方向相同,大拇指方向即为北极方向。
安培定则主要用来解决电流和磁场的方向问题,常用来判断以下三种情形:
1.通电直导线周围的磁场情况。
2.通电螺线管南北极。
3.环形电流磁场的方向。
右手定则:伸开右手,使拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一个平面内,让磁感线穿过掌心,大拇指指向直
导线运动方向,四指方向即是感应电动势的方向。
右手定则主要用来判断运动直导线切割磁感线时,感应电动势(电流)的方向。
左手定则:伸开左手,使拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一个平面内,让磁感线从掌心穿过,并使四指指向电流方向(正电荷运动或负电荷运动的反方向),大拇指所指的方向就是通电导线(带电粒子)所受安培力(洛伦兹力)的方向。
左手定则主要用来判断以下两种情形:
1.通电直导线在磁场中所受安培力的方向。
2.带电粒子在磁场中所受洛伦兹力的方向。
综上所述,我们不难发现左右手各有分工。
是用左手还是右手,可根据若在磁场中有电流,而产生力,就用左手定则;若是在磁场中运动,而产生电流,就用右手定则。
简言之:“左力右电”。
当然,多练才能熟练,熟练才能生巧,生巧才能活用,学以致用才是硬道理。