19.1楞次定律的相关知识

当线圈与电流表相连，我们把磁体的某一个磁极，向线圈中插入或者从线圈中拔出时，会观察到电流表的指针是偏转的，并且电流表的指针的偏转方向是相反的。这说明，当磁体的某一磁极在插入或者拔出线圈的时候，线圈内产生了感应电流，并且感应电流的方向是不一样的，那么，我们就要问了，感应电流的方向和哪些方向有关呢？感应电流的大小又与哪些因素有关呢？

1834年，俄国物理学家楞次，在分析多次实验的基础上总结出了感应电流方向的规律，我们称之为楞次定律，其内容是：

感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

楞次定律告诉了我们如何判断感应电流的方向，可以分为三步：

第一步，我们先分析，引起感应电流的磁场的磁通量是如何变化的，其中包括方向以及是增加还是减小；

第二步，根据楞次定律，感应电流的磁场方向应该阻碍其增加或者减小，就是我们常说的增反减同，我们就可以得到感应电流的磁场方向；

第三步，根据右手螺旋定则，我们就可以得到感应电流的方向了；

我们理解楞次定律的核心在于理解“阻碍”这两个字，"阻碍"告诉了我们如何来判断感应电流的磁场方向，并且“阻碍”不是阻止，最终感应电流的磁场并不能阻止引起其变化的磁通量的变化，我们还要理解“阻碍”的是磁通量的变化，而不是“阻碍”的磁通量；

那么，为什么感应电流具有这样的方向规律呢？

从本质上来说，这是由能量守恒定律决定的。

为什么这么说呢，我们来分析下。

当磁体进入或者离开线圈时，由于通过闭合线圈的磁通量的变化，线圈内就会有感应电流的产生，那么，线圈一般都是有电阻的，所以，线圈内就会产生焦耳热，我们知道能量是守恒的，既然有焦耳热产生，那肯定有别的能减小了，我们分析下来，把磁体插入或者拔出线圈时，推理或者拉力做了机械功，做功的过程中消耗了机械能，消耗的机械能就转化为了焦耳热。

如果把磁体等效为一个通电的螺线管的话，线圈与对螺线管之间存在安培力，磁体插入或者拔出过程克服了该安培力的做功，那么安培力做的负功就等于焦耳热。安培力的方向就决定了线圈内感应电流的方向了。

当导体棒或者导线在切割磁感线时，我们也可以用前面介绍的楞次定律的三个步骤来判断感应电流的方向，不过为了简化，科学家们总结出了右手定则来判断感应电流的方向，具体内容就是：

伸开右手，使拇指与四指垂直，并且与手掌在同一平面内，让磁感线穿过手心，拇指指向导体或者导线的运动方向，那么四指的指向就是感应电流的方向。

以上就是关于楞次定律的相关知识的介绍，供大家学习和参考。