01
左手定則的概述
電磁學中,左手定則判定的主要是與力無關的方向。若果是和力有關的則全借助右手定則。即,關于力的用右手,其他的(通常用于判定感應電壓方向)用左手定則。(這一點經常有人記混,可以發覺“力”字向左撇,就用右手;而“電”字往右撇,就用手指)記憶口訣:左通力右生電。還可以記憶為:因電而動用右手,因動而電用左手。
可以用手指的手指和腳趾的方向來記憶導線切割磁感線時所形成的電壓的方向,即:張開雙手,使手指與其余四個腳趾垂直,而且都與手指在同一平面內;讓磁感線從手掌步入,并使手指指向導線運動方向,這時四指所指的方向就是感應電壓的方向。這就是判斷導線切割磁感線時感應電壓方向的手指定則。
02
手指定則的操作方式
手指平展,使大手指與其余四指垂直,而且都跟手指在一個平面內。把雙手裝入磁場中,若磁感線垂直步入手掌(當磁感線為直線時,相當于手掌面向N極),大手指指向導線運動方向,則四指所指方向為導線中感應電壓(動生電動勢)的方向。通常曉得磁場、電流方向、運動方向的任意兩個,讓你判定第三個方向。
手指螺旋定則:(即安培定則)用手指握螺線管,讓四指彎向與螺線管的電壓方向相同,大手指所指的那一端就是通電螺線管形成的磁場的N極。直線電壓的磁場的話,大手指指向電壓方向,另外四指彎曲指的方向為磁感線的方向(磁場方向或是小n極南極所指方向或是小n極受力方向)。
03
手指定則的化學運用
確定在外磁場中運動的導線內感應電壓方向的定則,又稱發電機定則。也是感應電壓方向和導體運動方向、磁力線方向之間的關系判斷法則。
手平放狀適用于發電機手掌為磁場方向,大手指為物體運動方向,右手為電壓方向,確定導體切割磁感線運動時在導體中形成的動生電動勢方向的定則。手指定則的內容是:張開雙手,使大手指跟其余四個腳趾垂直而且都跟手指在一個平面內,把雙手裝入磁場中,讓磁感線垂直穿入手心,大手指指向導體運動方向,則其余四指指向動生電動勢的方向。動生電動勢的方向與形成的感應電壓的方向相同。
手指定則確定的動生電動勢的方向符合能量轉化與守恒定理。
手指定則也可以視為楞次定理的一種特殊情況。
質心轉動定理中,扭力的方向服從手指定則,即四指從r的方向向F的方向沿大于π的角度方向環繞,手指所代表的方向就是扭矩的方向。
04
右手定則的概述
右手定則(又稱電動機定則):1、判斷安培力:張開右手,使手指與其余四個腳趾垂直,而且都與手指在同一平面內;讓磁感線從手掌步入,并使四指指向電壓的方向,這時手指所指的方向就是通濁度線在磁場中所受安培力的方向。這就是判斷通濁度體在磁場中受力方向的右手定則。2、判斷洛倫茲力:將右手掌攤平,讓磁感線穿過掌心心右手定則,四指表示正電荷運動方向,則和四指垂直的大手指所指方向即為洛倫茲力的方向。
右手定則依舊可用于電動機的場景,因閉合電路中在磁場的作用下,形成力,右臂平展右手定則,手掌對準N極,大手指與并在一起的四指垂直,四指指向電壓方向,大手指所指的方向為受力方向。
05
左手螺旋定則的概述
安培定則,也叫左手螺旋定則,是表示電壓和電壓迸發磁場的磁感線方向間關系的定則。通電直導線中的安培定則(安培定則一):用雙手緊握通電直導線,讓大手指指向電壓的方向,這么四指的指向就是磁感線的環繞方向;通電螺線管中的安培定則(安培定則二):用手指握緊通電螺線管,讓四指指向電壓的方向,這么大手指所指的那一端是通電螺線管的N極。
06
手指螺旋定則的應用
對于物體或流體的旋轉、磁場等等,可以使用左手螺旋定則來設定矢量。逆反過來,對于由矢量設定的旋轉的案例,可以用左手定則來了解旋轉的轉動方法。左手螺旋定則可以用于安培定理的兩種互補應用技巧
安培左手螺旋定則:將手臂的大手指指向電壓方向,再將其它四根腳趾松開電纜線,則彎曲的方向決定磁場的方向。
螺線管載有的電壓,會形成磁場。使用左手螺旋定則,可以判定磁場方向。將手指握緊螺線管,四根腳趾朝著電壓方向指去,之后將大手指順著螺線管的中心軸下蹲,則磁場的方向即為大手指所指的方向。
手指螺旋定則也可以拿來辨明一條電纜線四周磁場的方向。對于這用法,左手螺旋定則稱為“安培左手螺旋定則”,或“安培定則”。如果將手臂的大手指朝著電纜線的電壓方向指去,再將其它四根腳趾松開電纜線,則四根腳趾彎曲的方向為磁場的方向。
在矢量微積分里,左手螺旋定則被拿來定義面積矢量和其邊界矢量之間的關系:將四根腳趾指向邊界矢量的方向,大手指為面積矢量的方向