电磁学的几个定律

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电磁学的应用很广泛,在电子设计,比如处理EMC 问题,变压器设计,电机驱动设计中,都有其身影存在,掌握这些基础知识的概念,对我们分析问题可以有很好的帮助。

其中,有几个定律是需要特别掌握的,左手定则,右手定则,安培定则,电磁感应定律 和 楞次定律。

一、左手定则:

用于判断通电导线处于磁场中时,所受安培力 F 的方向,这是这么多定律中,唯一用于判断力的方向的,也是唯一用左手的。

初中物理课上,介绍的是用左手手掌的方式来判断,如下图: 磁场方向穿过掌心,四指方向为电流方向,那么大拇指的指向就是力的方向。

工程上,也常用如下3根手指的方法:(Fleming's left hand rule)

二、右手定则:

用于判断导线在磁场中运动时,导线上所产生的电流的方向,这就是发电机的基础。

同样的,可以使用手掌掌心的方法来判断,也可以用3根手指头的方法来判断(Fleming’s right hand rule)。

三、安培定则

安培定则,也叫右手螺旋定则,用于描述电流与电流所产生的磁场的磁感线方向间的关系,安培定则有以下两种应用场景:

A. 直导线的磁场:

用右手握住通电直导线,让大拇指指向电流的方向,那么弯曲的四指的指向就是磁感线的环绕方向(B的方向)。

B. 通电螺线管的磁场:

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,也就是磁场的方向。

四、电磁感应定律

法拉第电磁感应定律,描述的是感应电动势EMF(Electromotive Force) 与磁通之间的关系。线圈中磁通的变化率与感应电动势成正比,感应电动势与磁通的表达式如下所示:

五、楞次定律: (电磁感应定律的补充)

楞次定律补充了法拉第电磁感应定律中感应电流(感应电动势)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,所以感应电动势完整的表达式如下所示:

六、安培环路定律:

磁场强度H 沿任何闭合路径C(即环路积分)的线积分等于其所包围的电流强度的代数和(安匝数),安培环路定律告诉我们,磁场是由运动电荷产生的,就是磁生电。

THE END
0.楞次定律楞次定律可以类似于经典力学中的牛顿第三定律。[4] 1 反向电流编辑 如果电流i1的磁场变化感应出另一个电流i2,i2的方向与i1的变化相反。如果这些电流在两个同轴圆形导体ℓ1和ℓ2中,并且两者最初都是0,那么电流i1和i2必须反向旋转。结果,反向的电流将相互排斥。 jvzquC41ywrj0€nmk1gtunyu1uuhq~4329;/'N;'C7+:G.J8'CI&C:*G7'GF'BF'G7+CG.=D'46.';5'G8+:2.>E'G=&:K*;9'K8'J<';3+F7.FF'C<&G@*;;'HF'N<'C9+:37mvon
1.楞次定律1833年,楞次在概括了大量实验事实的基础上,总结出一条判断感应电流方向的规律,称为楞次定律(Lenz law)。 楞次定律可表述为: 闭合回路中感应电流的方向,总是使得它所激发的磁场来阻止引起感应电流的磁通量的变化. 楞次定律也可简练地表述为: 感应电流的效果,总是反抗引起感应电流的原因。 运用楞次定律来确定感应电动势的方 jvzq<84yyy4qj‚hck0ykv~3gfw4dp8}z1r641lm251vdj:4jvor0dlq30jznn