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左手定則

 蜀地 2021-11-19

左手定則

左手定則是1885年英國電機(jī)工程師弗萊明提出的判斷通電導(dǎo)線處于磁場中時,所受安培力F (或運動)的方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向 以及通電導(dǎo)體棒的電流I三者方向之間的關(guān)系的定律。左手定律是兩個相量叉乘判斷力方向的簡化形式。

將左手四指并攏伸直,使拇指與其他四指在平面內(nèi)垂直,手掌方向代表磁場的方向(從N級到S級),四指代表電流的方向(從正極到負(fù)極),那拇指所指的方向就是受力的方向。

中文名左手定則

外文名left-hand rule;Fleming's rule

類別定律

適用范圍物理學(xué)(電磁學(xué)

作用判斷安培力、洛倫茲力的方向

發(fā)明者約翰.安布羅斯.弗萊明

    歷史

    左手定則,是英國電機(jī)工程師約翰.安布羅斯.弗萊明(JohnAmbroseFleming,1849~1945)提出的。1885年,弗萊明擔(dān)任英國倫敦大學(xué)電機(jī)工程學(xué)教授,由于學(xué)生經(jīng)常弄錯磁場,電流和受力的方向。于是,他想用一個簡單的方法幫助學(xué)生記憶?!白笫侄▌t”由此誕生了。

    弗萊明的左手定則

    弗萊明的左手定則

    將左手的食指,中指和拇指伸直,使其在空間內(nèi)相互垂直。食指方向代表磁場的方向(從N級到S級),中指代表電流的方向(從正極到負(fù)極),那拇指所指的方向就是受力的方向。使用時可以記住,中指,食指,拇指指代“電,磁,力”。

    主要應(yīng)用

    判斷安培力:

    導(dǎo)線在磁場中力的方向。根據(jù)左手定則:伸開左手,使拇指與其他四指垂直且在一個平面內(nèi),讓磁感線從手心流入,四指指向電流方向,大拇指指向的就是安培力方向(即導(dǎo)體受力方向)。

    判斷洛倫茲力:

    將左手掌攤平,讓磁感線穿過手掌心,四指表示電流方向,則和四指垂直的大拇指所指方向即為洛倫茲力的方向。注意,運動電荷是正的,大拇指的指向即為洛倫茲力的方向。反之,如果運動電荷是負(fù)的,仍用四指表示電荷運動方向,那么大拇指的指向的反方向為洛倫茲力方向。

    兩者關(guān)系:

    安培力是導(dǎo)體內(nèi)定向移動的電荷所受洛倫茲力的合力。

    當(dāng)電流方向與磁場平行時,電荷的定向移動方向也與磁場方向平行,所受洛倫茲力為零,其合力安培力也為零。

    洛倫茲力不做功是因為力的方向與粒子的運動方向垂直,根據(jù)功的公式W=FScosθ,θ=90°時,W=0。安培力與導(dǎo)線中的電流方向垂直,與導(dǎo)線的運動方向并不一定垂直,一般情況是在同一直線上的,因此安培力做工不為0。

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