三、楞次定律的应用

应用楞次定律来判断感生电流的方向，首先要明确原来磁场的方向，以及穿过闭合电路的磁通量是增加还是减少，然后根据楞次定律确定感生电流的磁场方向，最后利用安培定则来确定感生电流的方向．下面用几个例子来说明怎样应用楞次定律．

应用之一现在来确定磁铁的 S 极移近或离开螺线管时感生电流的方向．如图2-12 甲所示，把磁铁的 S 极移近螺线管时，原来的磁场方向向上，穿过螺线管的磁通量增加．从楞次定律知道，感生电流要阻碍磁通量的增加，因此感生电流的磁场方向跟原来的磁场方向相反，即感生电流的磁场方向是向下的，如图中虚线所示．知道了感生电流的磁场方向，利用安培定则就可以确定感生电流的方向．如图 2-12 乙所示，当磁铁的 S 极离开螺线管时，原来的磁场方向向上，穿过螺线管的磁通量减少．从楞次定律知道，感生电流要阻碍磁通量的减少，因此感生电流的磁场方向跟原来的磁场方向相同，方向也是向上的，如图中虚线所示．知道了感生电流的磁场方向，利用安培定则就可以确定感生电流的方向．

在图甲中，螺线管的上端是 S 极，磁铁移近时受到推斥．在图乙中，螺线管的上端是 N 极，磁铁离开时受到吸引.感生电流总要阻碍磁铁和螺线管的相对运动.

应用之二现在来确定图 2-3 中感生电流的方向．合上电键给螺线管 A 通电时，或者减小变阻器的电阻，使螺线管 A 中的电流强度增大时，穿过螺线管 B 的磁通量增加（图 2-13 甲）．设螺线管 A 中的电流沿着顺时针方向流动，因而原来的磁场方向是向下的，如图中所示．从楞次定律知道，感生电流要阻碍磁通量的增加，因此螺线管 B 中感生电流的磁场方向跟 A 的磁场方向相反，即磁力线的方向是向上的．由此可以知道，感生电流在 B 中是沿着反时针方向流动的．打开电键使 A 断电时，或者增大变阻器的电阻时，B 中感生电流是沿着顺时针方向流动的，如图 2-13 乙所示．这种情形请同学们自己利用楞次定律来判断．

应用之三现在来确定图 2-14 中感生电流的方向．这种情形可以用初中学过的右手定则来判断（图 2-14）：伸开右手，让拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁力线垂直从手心进入，拇指指向导体运动的方向，其余四指指的就是感生电流的方向．在图 2-1 的实验中，当导体 AB 向右运动时，用右手定则判断的结果是：感生电流是由 A 流向 B．现在用楞次定律来判断．导体AB 向右运动时，穿过闭合电路的磁通量减少，从楞次定律知道，感生电流要阻碍磁通量的减少，因此感生电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同，即磁力线的方向也是向下的．利用安培定则可以知道，感生电流的方向是由 A 流向 B 的．可见，用楞次定律判定的感生电流的方向跟用右手定则判定的结果是一致的．右手定则可以看作是楞次定律的特殊情况．对于闭合电路中一部分导体切割磁力线而产生感生电流的情形，用右手定则来判断感生电流的方向往往比用楞次定律简便．

练习二

在图 2-9 中，当线圈远离通电导线而去时，线圈中感生电流的方向如何？
如图 2-15 所示，导线 AB 和 CD 互相平行．试确定在闭合和断开开关时

导线 CD 中感生电流的方向．

在图 2-16 中 CDEF 是金属框．当导体 AB 向右移动时，试确定 ABCD 和ABFE

两个电路中感生电流的方向．应用楞次定律，我们能不能用这两个电路中的任意一个来判定导体 AB 中感生电流的方向？
在图 2-17 所示的电路中把滑动变阻器 R

的滑动片向左移动使电流减弱．试确定这时线圈 A 和 B 中感生电流的方向．
如图 2-18

所示，把一个条形磁铁从闭合螺线管的右端插入，由左端抽出，在整个过程中，螺线管里产生的感生电流的方向是否发生改变？

设想存在着一种粒子，它只有一个磁极，比如 N 极（磁单极子），它的磁力线分布情况是什么样？那么，当磁单极子穿过螺线管时，感生电流的方向是否发生改变？

图 2-19 中的 A 和 B 都是很轻的铝环，环 A 是闭合的，环 B
是断开的．用磁铁的任一极来接近 A 环，会产生什么现象？把磁铁从 A 环移开，会产生什么现象？磁极移近或远离 B 环时，又会产生什么现象？用所学的知识解释这些现象．