现实里头的各种状况就是这样子的, 咱们想要把一个具体的事儿给说清楚了, 那就不由自主地非得接着去扯另外的一件事情不可, 而要说清楚了这另外的一件大事, 回头又得去不得不把再外头的一桩事也讲透彻。
假使你只是孤立地、单独地去盯着某一件小事来说话, 那结果多半是说不明白, 也解释不清楚, 就连那个讨论起来, 也会显得全面性不够的。
前面我们借助潜艇这个例子, 去说明了运动的电荷在磁场里会受到洛伦兹力的影响, 这种力会产生“来拒去留”的自然现象。方向我们可以用左手定则去判断。简单点说, 就是一个正电荷进入磁场之后, 会做逆时针旋转的圆周运动。如果考虑到重力的作用情况, 那么它实际做的运动就是逆时针螺旋运动。
然而, 按照规定的说法来看, 导体内部出现的电流, 其实是由数量非常多的正电荷进行定向移动所形成的那些正在运动的正电荷, 当它们处在磁场里面的时候是要受到洛伦兹力的作用, 所以就去做圆周运动了因为受到了导体所处空间的这种限制, 这种洛伦兹力是通过碰撞这样一种形式把力传递给了导体的晶格骨架, 于是这样一来就会变成这样, 就是无数的正电荷在受力之后加起来的总和, 最终表现出来的现象就是导体整体受到了安培力。
就像安培力的那个定义里提到的那样, 当你在磁场中间放上一根正在通电的导线的时候, 这个磁场就会对这根导线产生一个推力, 或者也会产生一个拉力。你所说的这个力呢, 就被称为安培力。
现在就是实操阶段, 我们想象一下这个场景, 一根导体处于这样一个磁场里面, 而且这个磁场的上方是N极, 下方是S极。
当这根导体在磁场里做切割磁感线的运动时, 它是在从左往右移动, 这样会在导体中产生感应电流, 这个电流的方向是由近处流向远处。有了这个电流之后, 导体就会受到安培力的作用, 同时在产生电流的同时, 导体周围还会产生一个新的感应磁场。
下面, 我们接着来做个分析, 看看这个新产生的感应磁场, 还有它所受到的安培力是咋回事, 再看看它们跟那个原来的磁场之间的关系, 再看看它们跟那个原来的运动方向之间的关联到底是啥。按照那个右手定则来说, 你会发现, 这个新产生的磁感线的走向物理好资源网，它其实是从下往上的。
而这个方向跟我们原来的那个原始磁场的方向相比, 刚好就是相反的。然后再根据那个左手定则来看, 我们所受到那个安培力的方向, 它其实是从右向左的。而这一点, 也跟我们原来那个原来的运动的方向, 一样地是相互相反的。
于是总结起来, 有一条挺让人惊讶的规律: 楞次定律认为感应电流产生的磁场总是会去阻止引起这个电流的原磁通量发生改变的事实。
接下来我们需要对这一原理进行剖析, 前提是需要预设存在一个闭合形状的正方形线圈, 在这个线圈的结构里有一半的面积处在磁场范围之中而另一半则身处磁场范围之外, 当该正方形整体按照从左到右的方向发生位移的时候, 穿过这个线圈截面的磁通量数值将呈现缩减趋势, 可是依据此前章节的逻辑推演我们能够确知, 由导体切割磁感线所激发的感应电流以及随之而来的安培力作用方向, 始终与导致磁通量变化的相对运动方向相反, 因此它会起到一种阻抗磁通量进一步减小的阻碍作用。
那么反过来一说, 当那个正方形的线圈从右面的位置向左面的位置发生运动的时候, 因为运动的这个具体方向的改变, 所以导致产生出来的电流的方向也同样发生改变, 这样一来, 受力方面的情况也会随之发生改变, 最后所产生的这个效果, 依然还是起到阻碍的作用, 而阻碍的是什么, 是那个引起到了感应电流效果的磁通量的这种变化。
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注意看第一个点, 实际上正电荷是不会移动的, 移动的是电子, 但是在整体效果上来说, 它就跟正电荷在移动一样, 最终的结果也是一模一样的高中物理楞次定律高中物理楞次定律，为什么这么讲, 因为如果说有一个负电荷进入了磁场里面之后去判断它所受的那个力的方向的话, 要用左手定则来判断一下然后再反过来才是正确的方向, 所以它就会做一个顺时针方向的圆周运动, 这一点跟实际情况是完全一致的。
注2: 受力的方向需要根据左手定则来进行判断。这个力所垂直的方向, 是与电流方向以及磁场方向这两个方向共同构成的平面垂直的。伸开我们的其中一只左手来做出一个类似于巴掌的手势的过程需要缓慢地伸出大拇指。要让大拇指和其他的四根手指相互保持垂直的状态, 并且这些手指要在同一个平面之内。
你想象一下这个情景, 把你的手移动到一个磁场里面去, 让那些磁感线垂直穿过你的手心, 这意思就是你的手心要对着磁场的极, 也就是所谓的N极那个方向, 接着让你的四个手指指向电流所流动的那个方向, 在这个时候你再观察一下自己的大拇指, 它所指的那个方位就是导体会受到安的力作用的方向。
注3: 感应磁场的方向可以采用右手定则来进行判断, 具体的做法是先把右手握成一个拳头, 接着伸出大拇指来做出一个像是点赞一样的手势, 在此前提下假如拇指所指的方向正好是电流流动的方向, 那么环绕着的四个手指所指向的方向自然就代表了磁感线的方向。
那个用来进行记忆的口诀, 就是让大家记住这个“力”字要指向左手的方向, 而这个“电”字却要指向右手的那一边。
注4：产生电流用右手，受到力的作用用左手