神奇的右手螺旋法则

　　【摘要】在电磁学中，左手法则和右手法则的使用比较多，学生出错也多。事后追查原因，发现学生在做题时，都是把相应的法则记岔了。为了帮助学生能在这类题目中获得成功，由多次实践得出新的判别方法――赋予新的内容的“右手螺旋法则”，让学生真正做到一招定乾坤。

　　【关键词】左手法则 右手法则 右手螺旋法则

　　【中图分类号】G652 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）02-0229-02

　　在《电工基础》教材中，第四章（磁场和电磁感应）的学习一直是学生比较头疼的。尤其是书中涉及关于电流方向和电磁力方向的判定，学生普遍反映不知道什么时候用右手，什么时候用左手。即使在学习的时候告诉他们口诀：“左通电右生电”，也很难较好地解决这个难题，答题时还是会出错，如果只用一只手来判定，这个问题解决起来就会比较容易了。

　　一、教材讲述的判别方法

　　1.通电导线在磁场中所受磁场力方向的判定

　　通电导线（也可以是电子束）在磁场中所受磁场力方向的判定，教材上提供的方法是左手法则判定。内容为：伸出左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直进入手心，并使四指指向电流的方向，这时手掌所在的平面与磁感线和导线所在的平面垂直，大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中受力的方向；若电流方向与磁场方向不是垂直的，仍旧可以用左手法则来判定磁场力的方向，只是这时磁感线是倾斜进入手心的。在教学时，有的教辅资料就简称为“左通电”，即先有电流，判断运动的方向用左手。

　　2.闭合电路的一部分导线在磁场中做切割磁感线运动时感应电流方向的判别

　　当闭合电路中的一部分导线做切割磁感线运动时，感应电流的方向可用右手法则来判定。内容为：伸开右手，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直进入手心，大拇指指向导体运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。在教学时，有的教辅资料就简称为“右生电”，即先有运动，判断感应电流或感应电动势的方向用右手。（当然感应电流的方向的判别也可以用最普遍的规律――楞次定律来判定）

　　3.评价

　　不管是左手法则，则还是右手法则，在学习的时候老师都会让学生理解记忆。有时甚至提出一些协助记忆的方法。例如：在判定的时候，若先有电流，后产生运动，用左手法则，简称“先电左手”；若先有运动，然后产生感应电流，用右手法则，简称“先动右手”。也有老师从字的书写上引导学生记忆：“力”字向左撇，就用左手；而“电”字向右撇，就用右手，即“左通电右生电”。但是在运用中，大部分学生都没有很好的贯彻执行，卷面分数糟糕就是很好的证明。这就说明在学习的时候，真正的理解记忆对很多同学是很困难的，一不小心就会把法则中用哪只手给记错。如果只用一只手来判断，那就不会出现这个问题，神奇的右手螺旋法则应运而生。

　　二、新的右手螺旋法则内容

　　1.通电导线在磁场中所受磁场力的判定

　　通电导线在磁场中所受磁场力的判定，经过平时经验积累和多次试验、总结，发现可以使用右手螺旋法则来判定。内容总结为：四指由电流方向开始，慢慢转向磁场方向，转过的角度不大于90o ，则大拇指的方向为通电导线在磁场中所受磁场力的方向。

　　2.闭合电路的一部分导线在磁场中做切割磁感线运动时感应电流方向的判别

　　闭合电路的一部分导线在磁场中做切割磁感线运动时感应电流方向的判别，通过多次实践，发现也可以使用右手螺旋法则。内容总结为：四指由导体运动方向开始，慢慢转向磁场方向，转过的角度不大于90°，则大拇指的方向为感应电动势的方向；若电路是闭路的，大拇指方向也是感应电流的方向。

　　总之，在固定磁场的作用下，不管作用的导体先有电流还是先有运动，不管是否垂直，都可以用四指由已知量的方向转向磁场方向，转过的角度在90°以内，大拇指的方向就是待求量的方向。在运用过程中，四指也发生旋转，故而这种方法也可以称为右手螺旋法则。

　　三、右手螺旋法则的讲授

　　1.讲授的时机

　　讲授的时机主要有两个，一个是在上新课的时候就说，并且只说这个，书上的方法让学生自己看看；另一个是在总结电磁感应现象中所有方向判定时提出，这时可以让学生进行比较，看哪一种方法好，哪一种适合自己使用。

　　2.讲授时关键点要解释清楚

　　在讲授右手螺旋法则时，关键点有两个：首先要明确求解的是哪个方向，是要判断通电导线在磁场中所受电磁力的方向，还是判断闭合电路的一部分导线在磁场中做切割磁感线运动时感应电流的方向；其次要搞清楚在求解时哪些是已知方向，哪些是未知方向。例如在判断通电导线在磁场中受到电磁力方向这类问题中，涉及方向的有磁场方向、电流方向、电磁力方向，这三个方向只有知道其中两个才能判断第三个。如果知道磁场方向和电流方向，那么用以上介绍的右手螺旋法则即可解决问题；如果磁场方向和电流方向有一个不知道，则使用右手螺旋法则时要注意：在旋转最大角度为90°的过程中，电流方向为四指旋转的起点，磁场方向为四指旋转的终点，能满足这种可能性的只有一种。在判断闭合电路的一部分导线在磁场中做切割磁感线运动时感应电流方向的过程中，使用的方法也是一样的。

　　四、总结

　　右手螺旋法则在其他方面也有运用，例如电流的磁效应中，直线电流、环形电流以及通电螺线管磁场的判定，都需要用右手螺旋法则。另外，楞次定律运用中也要使用右手螺旋法则。再加上通电导线在磁场中所受磁场力方向的判定和闭合电路的一部分导线在磁场中做切割磁感线运动时感应电流方向的判别，也都使用右手螺旋法则。学生掌握后就可以做到“一招鲜，吃遍天”！通过讲授，学生的学习兴趣很浓，在实际运用中效果也非常好的，答题的准确率也可以得到大幅提高。

　　参考文献：

　　[1]《电工基础》周绍敏著. 高等教育出版社. 2001年07月第1版

　　[2]《电路》邱关源著. 高等教育出版社. 2006年05月

　　[3]《电工技术》高有华、袁宏著. 机械工业出版社. 2010年01月