在物理12 Electromagnetism电磁学这章的学习中呢,我们知道,能够产生磁场的除了磁铁之外,通电导线、通电螺线管也是可以对外激发出磁场的。
那今天呢,我们就来介绍一下如何判断通电螺线管的磁场方向!
通电螺线管这个装置等同于是一块磁铁。
所谓的通电螺线管,就是金属管外缠绕电线,电线通电后,就叫做通电螺线管,也就是solenoid。
缠绕电线的方式可以是不同的,比如可以像图1这样缠绕,也可以像图2这样缠绕。
然后导线的进出端可以像下面甲图和乙图这样接上电池,电源闭合后,导线中就会有电流了。
通电后的螺线管,我们就可以把它看成是条形磁铁了。
那我们怎么判断通电螺线管产生磁场的N、S极是怎样的呢?
这就要涉及到右手第二定则。
右手第二定则的作用是为了判断通电螺线管产生磁场的N极指向。
判断方法是用右手去握螺线管,四指指向为电流I的方向,四指的环绕方向一定要和电流I的走向一致。此时大拇指指向就是N极方向了。
那我们来实际操作一下。
比如我们还是看甲图
电流会从左边正极出发,从螺线管前端进去,从后端出来,这个是它的电流的方向。然后通过右手第二定则,我们要用右手去握这个螺线管了,因为我们四指的指向要跟电流一致,所以我们右手握螺线管的样子就应该是图3这样,从外侧流上去,从内侧流下来。那这种情况下,我们的大拇指就会指向左边。
所以我们可以得出结论,按照甲图这种绕线方式和电源安装方式的通电螺线管所产生的 N极在左侧,那么自然S极就在右侧了。
我们再一起试一下图乙~
电流从电源正极也就是左边出发,从螺线管后身过来,然后从前面下来。
那根据右手第二定则的内容,再伸右手去握螺线管,仍然要注意,四指方向是电流方向,那么我们现在握螺线管的样子应该是像图4这样。很显然,大拇指是指向右边的,所以对应N极就在右边,S极就在左边了。
在考试的过程中可能会给我们甲图和乙图两个螺线管,让我们判断通电后的两个装置是会静止、还是彼此远离、还是彼此接近。
这个时候就需要我们首先利用右手第二定则,分别判断出两个通电螺线管装置的N、S极,最终判断出两个螺线管是S极和S极相邻,所以会相互排斥、彼此远离了。
考试时也有可能会给我们通电螺线管,同时标注出N、S极,之后让我们判断电池的正负极。我们也通过定则伸出右手判断一下就可以知道电流方向,从而确定电流的正负极了。
今天我们主要学习的就是通过右手第二定则,判断通电螺线管产生磁场的方向。
大家不要忘了,我们伸出右手,四指指向为电流I的方向,大拇指指向就是 N极的方向了。
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通电螺线管这个装置等同于是一块磁铁。
所谓的通电螺线管,就是金属管外缠绕电线,电线通电后,就叫做通电螺线管,也就是solenoid。
缠绕电线的方式可以是不同的,比如可以像图1这样缠绕,也可以像图2这样缠绕。
然后导线的进出端可以像下面甲图和乙图这样接上电池,电源闭合后,导线中就会有电流了。
通电后的螺线管,我们就可以把它看成是条形磁铁了。
那我们怎么判断通电螺线管产生磁场的N、S极是怎样的呢?
这就要涉及到右手第二定则。
右手第二定则的作用是为了判断通电螺线管产生磁场的N极指向。
判断方法是用右手去握螺线管,四指指向为电流I的方向,四指的环绕方向一定要和电流I的走向一致。此时大拇指指向就是N极方向了。
那我们来实际操作一下。
比如我们还是看甲图
电流会从左边正极出发,从螺线管前端进去,从后端出来,这个是它的电流的方向。然后通过右手第二定则,我们要用右手去握这个螺线管了,因为我们四指的指向要跟电流一致,所以我们右手握螺线管的样子就应该是图3这样,从外侧流上去,从内侧流下来。那这种情况下,我们的大拇指就会指向左边。
所以我们可以得出结论,按照甲图这种绕线方式和电源安装方式的通电螺线管所产生的 N极在左侧,那么自然S极就在右侧了。
我们再一起试一下图乙~
电流从电源正极也就是左边出发,从螺线管后身过来,然后从前面下来。
那根据右手第二定则的内容,再伸右手去握螺线管,仍然要注意,四指方向是电流方向,那么我们现在握螺线管的样子应该是像图4这样。很显然,大拇指是指向右边的,所以对应N极就在右边,S极就在左边了。
在考试的过程中可能会给我们甲图和乙图两个螺线管,让我们判断通电后的两个装置是会静止、还是彼此远离、还是彼此接近。
这个时候就需要我们首先利用右手第二定则,分别判断出两个通电螺线管装置的N、S极,最终判断出两个螺线管是S极和S极相邻,所以会相互排斥、彼此远离了。
考试时也有可能会给我们通电螺线管,同时标注出N、S极,之后让我们判断电池的正负极。我们也通过定则伸出右手判断一下就可以知道电流方向,从而确定电流的正负极了。
今天我们主要学习的就是通过右手第二定则,判断通电螺线管产生磁场的方向。
大家不要忘了,我们伸出右手,四指指向为电流I的方向,大拇指指向就是 N极的方向了。
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