理解楞次定律应注意的几个问题
录入者:netlab 人气指数:次 发布时间:2009年01月13日
理解楞次定律应注意的几个问题
楞次定律提示了判断感应电流方向的规律,即“感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流磁通量的变化”。它的核心思想是“阻碍”,只有深刻理解了“阻碍”的含义,才能准确的把握定律的实质。
1.“阻碍”等于“阻止”吗?
阻碍不是阻止。因为磁通量的变化是引起感应电流的必要条件,如果这种变化被阻止了,也就不可能继续产生感应电流了。其实,原磁场的变化是由外界的各种因素决定的,如电流的变化,相对位置的变化等,而与感应电流无关。当原磁场减弱时,感应电流产生的磁场也只能对原磁场起补充作用,而穿过闭合回路的磁通量却仍然是减少的。
2.“阻碍”就是“相反”吗?
阻碍也不是相反。如果将阻碍理解为感应电流的磁场总是与原磁场方向相反,则楞次定律就违背了电磁感应现象也必须符合能量的守恒与转化定律这个自然界的普适守恒定律了。当原磁场增强时,这种“阻碍”表现为感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁场减弱时,这种“阻碍”则表现为感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同。上述现象可用“增反减同”四个字来概括。
3.“阻碍”什么?
感应电流阻碍的对象是原磁场磁通量的变化,而不是阻碍原磁场的磁感应强度或原磁场的磁通量。阻碍的作用是使原磁场的磁通量变化变的缓慢一些。
4.楞次定律与右手定则的关系是什么?
楞次定律与右手定则是一般与特殊的关系。一切电磁感应现象都符合楞次定律,而右手定则只适用于单纯由于部分导体做切割磁感线所产生的电磁感应现象。对于由磁感应强度B随时间变化所产生的电磁感应现象,只能由楞次定律进行分析。对于单纯是导体做切割磁感线所产生的电磁感应现象,既可运用右手定则判断,也可运用楞次定律判断,一般情况下,运用右手定则判断会更方便一些。
5.楞次定律的等价表述是什么?
楞次定律还有另一种等价的表述,即感应电流所产生的效果,总要反抗产生感应电流的原因。这里的原因可以是原磁通量的变化,也可以是引起磁通量变化的机械效应(如相对运动或使回路发生形变等);感应电流的效果,既可以是感应电流所产生的磁场,也可以是因为感应电流而导致的机械作用(如安培力等)。对于不需要判断感应电流方向,只需要判定由于电磁感应现象所产生的机械作用的问题,运用楞次定律的这一种表述进行判断通常比较简便。这时也可简化为“来拒去留”来判断。
6.楞次定律的实质是什么?
楞次定律是能量的转化和守恒定律在电磁感应现象中的具体表现。感应电流的磁场阻碍过程,使机械能减少,转化为电能。只有符合楞次定律的感应电流所产生的效果,才符合能量转化和守恒定律。反之,就违反了能量的转化和守恒定律。
7.研究对象应如何选择?
在应用楞次定律判断电路中感应电流的方向时,研究对象的选取是十分重要的。必须明确,楞次定律的研究对象是闭合电路,在判断不闭合电路中的感应电动势方向时,可以假设电路闭合,按照楞次定律先判断出假设的闭合电路中的感应电流方向,进而判断出感应电动势的方向。当题设中的闭合电路不止一个时,必须根据题意及分析的实际需要恰当而准确地选择研究对象,确定闭合电路所包围的具体区域。倘若研究对象的选择方案不唯一,应选择便于判断、分析简便的闭合电路。
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