楞次定律

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上一节学习了探究感应电流的产生条件,知道了产生感应电流的条件是:只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,闭合回路就会产生感应电流。那么,产生了感应电流,感应电流的方向如何判断呢?这就是我们这一节要解决的问题了。


探究感应电流的方向

为了探究产生的感应电流方向,做了如下实验。

甲:磁铁N极插入线圈的过程中,回路中有逆时针方向的电流。

乙:磁铁S极插入线圈的过程中,回路中有顺时针方向的电流。

丙:磁铁N极拔出线圈的过程中,回路中有顺时针方向的电流。

丁:磁铁S极拔出线圈的过程中,回路中有逆时针方向的电流。

结论:感应电流的方向与磁铁产生的磁场方向有关。产生的感应电流也会产生磁场,感应电流产生的磁场方向跟感应电流的方向有关。

为了更具体的判断感应电流的方向,做了如下实验

同过上表的实验结果可以得出:

当线圈内的磁通量增加时,感应电流产生的磁场会阻碍磁通量的增加;当线圈内的磁通量减小时,感应电流产生的磁场会阻碍磁通量减小。

实验结论:感应电流产生的磁场方向会阻碍原磁场磁通量的变化。

其实,我们上面的感应电流方向的踪迹,在1834年,物理学家楞次就已经在实验的基础上分析得到,并且把此规律总结为一句话,我们称之为楞次定律。

楞次定律

1、内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

2、理解阻碍:

1、当线圈内的磁通量增加时,感应电流的磁场会阻碍磁通量的增加。

2、当线圈内的磁通量减小时,感应电流的磁场会阻碍磁通量减小。

3、阻碍不是阻止,阻碍只是减慢磁通量的变化。

4、从相对运动来说可以总结为:“来拒去留”(感应电流的方向总要阻碍相对运动)。

5、楞次定律中的阻碍可总结为:“增反减同”、“来拒去留”、“增缩减扩”。

楞次定律的运用

1、如下图所示,通电导线和线框在同一平面内,现将线框远离导线,问线框中的感应电流方向如何?

分析:由安培定则可知,导线右侧的磁感线方向向里,当线圈远离导线时,穿过线圈的磁通量变小,由楞次定律可知,感应电流产生的磁感线要阻碍穿过线圈的磁通量减小,所以感应电流产生的磁感线也是向里,由安培定则可知,感应电流的方向为顺时针方向。

2、如下图所示,磁体S极靠近金属环的过程,问金属环产生的感应电流方向。(从左向右看)

分析:根据楞次定律,感应电流的方向总要阻碍相对运动(来拒去留),金属环具有向右运动的趋势,可知金属环感应电流产生的磁场左边为S极,由安培定则可知,金属环的电流方向顺时针(从左向右看)。

右手定则


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