安培定则及其应用

安培定则(又称右手螺旋定则)是关于电磁联系方面的重要知识点，但同学们由于识图能力和空间想像能力不够，因此学习起来有一定的困难，那么在学习过程中如何突破难点呢?下面就确定通电螺线管的磁极、通电螺线管中的电流方向及通电螺线管的绕线方式介绍一些知识与方法。

一、安培定则的含义

安培定则是用来表示通电螺线管的极性与电流方向之间的关系的一种方法，其内容是：用右手握住螺线管，让四指弯曲且与螺线管中的电流方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的北极(N极)。

具体判断步骤有：

①标出螺线管上电流的环绕方向。

②由电流方向确定右手的握法，即右手四指的弯曲方向应跟电流环绕方向一致。

③由握法确定大拇指的指向，从而得到螺线管的N、S极，如图1所示。

例如，要在图2(a)中分别标出通电螺线管的N、S极和小磁针的N、S极，可以这样进行：

首先根据电流是从正极出发流向负极，可得通电螺线管中的电流流向如图2(b)中箭头所示，这时我们可以用右手握住通电螺线管，使四指沿着电流的方向，则大拇指指的一端就是N极，所以N极在螺线管的右端，因为异名磁极互相吸引，所以小磁针左边是S极，右边是N极，如图b(2)所示。

本题实质上是已知电源、绕法去判断通电螺线管的极性，同学们直接使用安培定则较容易判定，若已知通电螺线管的极性、绕法，判断电流方向；或已知磁极、电流方向判断绕线方法，难度就较大，所以要寻求一种简便的方法。

二、巧用安培定则方法例谈

1　确定通电螺线管的磁极

方法：先标出螺线管的电流方向，然后将右手平伸成一平面，大拇指与其余四指垂直，以手背为正面，手心为背面，若螺线管正面电流向上，即将手背面向纸外，四指向上指向电流方向，那么大拇指指向螺线管左端，则左端是N极，如图3(a)所示；若正面电流向下即背面电流向上，就将手心面向纸外，四指向上指向电流方向，那么大拇指指向螺线管右端，则右端为N极，如图3(b)所示，也可简单记为“上左下右”，即正面电流向上左端为N极，正面电流向下右端为N极，其他方向可以转化为水平方向再判断，这样可以避免四指弯曲，化曲为直，由空间变为平面。

例1　图4所示为条形磁体和电磁铁，虚线表示磁感线，磁极甲、乙、丙、丁的极性依次是( )。

A　S、N、S、S

B　N、N、S、N

C　S、S、N、N

D　N、S、N、N

解析从电流表的正负接线柱可以看出，电流是从螺线管的左端流入，从螺线管的右端流出，螺线管的正面

部分导线中的电流向上，根据上述方法，可判定左端为N极，右端为S极，再由甲、乙之间的磁感线分布情况，可知甲、乙为异名磁极，故甲为S极，由丙、丁之间磁感线相互排斥说明丙、丁为同名磁极，则丁为S极，故选A。

2　确定通电螺线管中的电流方向

此类题我们仍可以用上述方法判定，

例2　根据小磁针的指向标出图5(a)中通电螺线管的电流方向。

解析　根据小磁针N极的指向可以判定通电螺线管的左端为N极，根据上述方法，拇指指向左端，手背面向纸外，螺线管的正面电流方向向上，如图5(b)所示。

3　确定通电螺线管的绕线方法

这类题我们也可以使用上述方法，

例3　如图6(a)、(b)、(c)中，已知通电螺线管磁极、电流方向，试确定螺线管的绕线方法。

解析　图6(a)，当电源线在螺线管的同一边时，必定有一个线头要从螺线管的正面经过，由安培定则可知，大拇指指向N极，即螺线管左端，四指向上时，手背面向纸外：说明向上的电流在螺线管的正面，向下的电流在螺线管的背面，如图7所示。

图6(b)，当电源的两个线头分别在螺线管两边时，要么都在螺线管的正面，要么都在螺线管的背面，根据安培定则可知，大拇指指向螺线管的N极，四指向上时，手心面向纸外，说明向上的电流在螺线管的背面，而正面电流向下，如图8所示。

图6(c)有关蹄形电磁铁的导线绕向，只要对图(a)、(b)熟悉，将二者结合起来，就可辨明蹄形磁铁的导线绕向了，如图9，注意：蹄形电磁铁两侧，电流的环绕方向是相反的，因此要特别注意导线的绕法，防止绕成后磁性互相削弱。

只要针对上述三点加以掌握，即可轻松而准确地辨别出螺线管的绕线方向。