當導線在磁場中移動、有切割磁場線時,會產生感生電動勢甚至感生電流(見第一節的實驗 1);我們可以用上一節介紹的楞次定律,推斷感生電流的方向。對於導體乃垂直切割磁場線的問題,亦可以運用弗林明右手定則 (Fleming's right hand rule) 來推斷電流的方向,往往會顯得更簡單直接。
弗林明右手定則與弗林明左手定則類似,但這次要以右手擺放如那般:
弗林明右手定則:姆指、食指和中指互成 \(90{}^\circ \),如以:
中指的指向即為感生電流 \(I\) 的方向。
例如在和所示的情境,乃相當於本課第一節的實驗 1。當導線上移或下移、切過磁鐵間的磁場線時,便有感生電流產生。根據弗林明右手定則:
導線上移(下移)時,由弗林明右手定則給出的中指乃指出頁面(指入頁面),就是這時的 \(I\) 的方向。
提提您,弗林明右手定則僅為一種判別感生電流方向的技巧。藉其推斷的結果應與運用楞次定律找到的相同。
顯示一個圓形線圈以勻速向右運動,試圖通過一個方向為指入頁面的均勻磁場的情況。圖裡的 (i)、(ii) 和 (iii) 分別是線圈正進入磁場、線圈在磁場中右移、線圈正離開磁場。請在各情況中,分別判定線圈中感生電流的方向。
【題解】
已知磁場方向為指入頁面、線圈的運動方向為向右。應用弗林明右手定則時,食指和姆指分別要指入頁面和指向右。考慮:
事實上,這問題也可以藉楞次定律來理解的:
當線圈進入磁場時,通過線圈的外磁場便遂漸增多。根據楞次定律,感生電流的方向總是對產生這磁場變化起阻礙作用。故此,線圈便產生另一個指出頁面的磁場,以抗衡通過線圈的外磁場的增加。再利用右手握拳定則,可知線圈中的電流是逆時針方向。
當線圈在磁場內右移時,由於通過線圈的外磁場維持不變,因此線圈上沒有感生電流產生。
當線圈離開磁場時,通過線圈的外磁場便遂漸減少。根據楞次定律,感生電流的方向總是對產生這磁場變化起阻礙作用。故此,線圈會產生另一個指入頁面的磁場,以抗衡通過線圈的外磁場的減弱。再利用右手握拳定則,可知線圈中的電流是順時針方向。