右手定則 - 物理學(xué)定則
電磁學(xué)中,右手定則判斷的主要是與力無關(guān)的方向的一個物理學(xué)法則。如果是和力有關(guān)的則全依靠左手定則。即,關(guān)于力的用左手,其他的(一般用于判斷感應(yīng)電流方向)用右手定則。(這一點(diǎn)常常有人記混)
可以發(fā)現(xiàn)“力”字向左撇,就用左手;而“電”字向右撇,就用右手)記憶口訣:左通力右生電??梢杂糜沂值氖终坪褪种傅姆较騺碛洃泴?dǎo)線切割磁感線時所產(chǎn)生的電流的方向,即:伸開右手,使拇指與其余四個手指垂直,并且都與手掌在同一平面內(nèi);讓磁感線從手心進(jìn)入,并使拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動方向,這時四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。這就是判定導(dǎo)線切割磁感線時感應(yīng)電流方向的右手定則。
簡介
右手定則
right-hand?rule
確定在外磁場中運(yùn)動的導(dǎo)線內(nèi)感應(yīng)電流方向的定則。又稱發(fā)電機(jī)定則。右手平展,大拇指與其余四指垂直,若磁力線垂直進(jìn)入手心,大拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動方向,則四指所指方向為導(dǎo)線中感應(yīng)電流的方向。
電磁感應(yīng)中,感應(yīng)電流的方向可用右手定則和楞次定律來判定。一般的教科書和參考資料上都說:右手定則適用于閉合回路的一部分導(dǎo)體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況,而楞次定律不僅適用于導(dǎo)體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況,也適用于導(dǎo)體不切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況,它比右手定則更有普遍性。
材料力學(xué)中,右手螺旋定則是用來斷定扭矩的正負(fù)號。將扭矩表示為矢量,四指彎向表示扭矩的轉(zhuǎn)向,則大拇指的指向為扭矩矢量的方向,離開橫截面的扭矩為正;反之為負(fù)。
操作方法
右手平展,使大拇指與其余四指垂直,并且都跟手掌在一個平面內(nèi)。把右手放入磁場中,若磁感線垂直進(jìn)入手心(當(dāng)磁感線為直線時,相當(dāng)于手心面向N極),大拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動方向,則四指所指方向為導(dǎo)線中感應(yīng)電流(感生電動勢)的方向。
右手螺旋定則:用右手握螺線管。讓四指彎向螺線管的電流方向,大拇指所指的那一端就是通電螺線管的北極。直線電流的磁場的話,大拇指指向電流方向,另外四指彎曲指的方向為磁感線的方向(磁場方向或是小磁針北極所指方向或是小磁針受力方向)
計算方法
電流元I1dι對相距γ12的另一電流元I2dι的作用力DF12為:
μ0?I1I2dι2?×? - dι1?×?γ12
df12?=?4π?γ123
式中dι1、dι2的方向都是電流的方向;γ12是從I1dι指向I2dι的徑矢。安培定律可分為兩部分。其一是電流元Idι(即上述I1dι?)在γ(即上述γ12)處產(chǎn)生的磁場為
μ0?Idι?×?γ
dB?=4π?γ3
這是畢-薩-拉定律。其二是電流元Idl(即上述I2dι2)在磁場B中受到的作用力df(即上述df12)為:
df?=?Idι?×?B
運(yùn)用
確定在外磁場中運(yùn)動的導(dǎo)線內(nèi)感應(yīng)電流方向的定則,又稱發(fā)電機(jī)定則。也是感應(yīng)電流方向和導(dǎo)體運(yùn)動方向、磁力線方向之間的關(guān)系判定法則。做握手狀適用于發(fā)電機(jī)手心為磁場方向大拇指為物體運(yùn)動方向手指為電流方向~~`?確定導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動時在導(dǎo)體中產(chǎn)生的動生電動勢方向的定則。右手定則的內(nèi)容是:伸開右手,使大拇指跟其余四個手指垂直并且都跟手掌在一個平面內(nèi),把右手放入磁場中,讓磁感線垂直穿入手心,大拇指指向?qū)w運(yùn)動方向,則其余四指指向動生電動勢的方向。動生電動勢的方向與產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向相同。右手定則確定的動生電動勢的方向符合能量轉(zhuǎn)化與守恒定律。右手定則也可以視為楞次定律的一種特殊情況。
應(yīng)用時注意事項
應(yīng)用右手定則時要注意對象是一段直導(dǎo)線(當(dāng)然也可用于通電螺線管),而且速度v和磁場B都要垂直于導(dǎo)線,v與B也要垂直,右手定則能用來判斷感應(yīng)電動勢的方向,如用右手發(fā)電機(jī)定則判斷三相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子的感應(yīng)電動勢方向。產(chǎn)生右手定則的原因在于,電,磁,質(zhì)量構(gòu)成的三維,右手定則代表電維,磁維,質(zhì)量信息梯度維在區(qū)分右手定則與左手定則的問題上,有四字口訣:左力右感。
發(fā)現(xiàn)人
約翰·安布羅斯·弗萊明(John?Ambrose?Fleming)(1864年11月29日~1945年4月18日),英國電機(jī)工程師、物理學(xué)家。以在發(fā)現(xiàn)右手定則、發(fā)明二極管、真空管而聞名。膝下無子女,死后將大部分不動產(chǎn)捐給基督教慈善機(jī)構(gòu),用于幫助窮人。
