右手定则

右手定则 右手定则的验证是判定磁感应强度方向、导线切割磁感线方向和感应电流方向间的关系。故在实验中，不论用电流表或示波器，都要先确定电流方向的显示。 为了提高演示效果，可以用增大磁感应强度(方法一)、增加导线匝数(方法二、三)或选用较灵敏的显示方式(方法四)等方法。 方法一 器材 电磁感应演示器，低压直流电源，大型示教电表，直流放大器，导线等。 操作 (1)确定大型示教电表的指针偏转方向和流过它的电流方向之间的关系，并在电表上装上直流放大器。用24V直流电源给电磁感应演示器的激磁线圈供电。接通直流放大器电源，调节电表的指针指在中央零位。 (2)用小磁针判定两磁极间磁场的方向，用手持直导线，在磁极间做切割磁感线运动，由电表指针的偏转方向可以判定感应电流方向。 (3)使直导线运动方向相反，重复操作(2)。 (4)改变激磁线圈电源的正负极接线以改变磁场方向，重复操作(2)。可见在任何一种情况下，磁感线方向、导线运动方向以及产生的感应电流方向三者之间的关系，均符合右手定则。 (5)使直导线运动方向与磁感线方向之间成任意角度，将速度分解后，用速度的垂直分量来判定感应电流方向，仍然符合右手定则。 方法二 目的 用示波器检验感应电流方向，从而验证右手定则。 器材 左右手定则演示器，电阻圈(5Ω、1.5A)，教学示波器，蹄形磁铁，导线等。 操作 (1)将示波器的Y轴输入开关置于“DC”档，y轴衰减置于“100”档，“y轴增益”旋钮顺时针方向旋到底，“扫描范围”旋钮置于除“外X”档以外的任何一档，“扫描微调”旋钮顺时针方向旋到底。再适当调节其他旋钮，使示波器荧光屏中间部位有一条清晰的水平直线。 (2)用一节干电池判定示波器水平扫描线上下位移与电流方向的关系。将电池的正、负极分别接示波器“Y输入”和“地”接线柱。可见水平扫描线上移一段距离。说明当有电流“Y输入”端流入时，水平扫描线上移。再将电池反接，可见当有电流从“地”端流入时，水平扫描线下移。 (3)将蹄形磁铁、左右手定则演示器、电阻圈、示波器等按图(a)方法连接。 (4)用手持线圈使其在磁铁间沿水平方向作切割磁感线的运动，可见示波器荧光屏扫描线上移(或下移)如图(b)所示。 (5)使导线框切割磁感线的运动方向相反，可见示波器荧光屏上扫描线上下移动的方向也相反。根据扫描线迹的移动方向确定感应电流方向，从而判定感应电流方向、磁感线方向和导线运动方向间的关系，验证“右手定则”。 注意 示波器引入导线要用屏蔽线，以免外界感应，干扰演示效果。 方法三 器材 自制“单匝”线圈，大蹄形磁铁，大型电流计，导线等。 “单匝”线圈的制作方法 取长50cm、φ0.3mm漆包线100股，加入等长的直径1mm左右的铁丝一根，穿入适当粗细的塑料管内曲成一单匝线圈。将各线头上的漆刮净，两端各任取一根，用万用表测得不通后绞合起来并焊牢，然后用胶水纸包住。依此法逐根绞合包好后，最后剩首尾各一线头分别焊一焊片。此时外观为一单匝线圈，实际是100匝线圈，其电阻约10Ω左右。用硬纸板折成一方盒，各线头都藏在方盒内，焊片装在两只接线柱上。 操作 (1)首先确定电流表指针偏转与相应的输入电流方向之间的关系。方法是在电流表上并联一低值电阻R′作分路(如图a)，再与一节干电池、滑动变阻器、单刀开关等串联成回路。合上开关，观察电流表指针偏转方向与电流方向间的关系。 (2)拆开回路。再将自制线圈用导线与电流表连成回路(图b)。 (3)将线框一条边在蹄形磁铁两极间作垂直切割磁感线运动，观察电表指针偏转方向与磁场方向及导线运动方向之间的关系。 (4)改变线框一条边的运动方向，重复操作(3)。 (5)将蹄形磁铁N、S极对换，即改变磁场方向，重复操作(3)、(4)。 (6)由以上操作，归纳得到磁场方向、导线运动方向与感应电流方向之间的关系，验证右手定则。 方法四 器材 示教电流表，磁铁，直导线等。 操作 (1)拆下示教电流表的动圈，按原来尺寸用φ0.29mm漆包线绕21匝，然后浸漆、烘干。设法适当地减弱电流表内磁钢的磁性，再将电流表重新安装好。改制后电表的电压灵敏度约为6mV。 (2)将直导线的两端与电表的两个极相连使导线在磁场中作切割磁感线的运动，可看到电表指针发生明显的偏转。根据指针偏转的方向，可验证右手定则。 说明 一般示教电流表无法直接演示直导线切割磁感线产生的电流，主要是因为电流表的电压灵敏度不够。改制后的冲击式灵敏毫伏计对演示瞬时变化的脉冲低压电比较有效。