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电磁学实验研究报告

电磁部分几个重要实验

1).演示左右手定则

实验要求：所用仪器为75mm*75mm的方形线框，线框两端通过引线与接线柱

连接。线框电源用2V。由蹄形磁铁提供磁场，当处在磁场中的线框通电后，就会

因受力而摆动或扭转，改变线框中的电流方向或改变磁场方向，都会使线框受力方

向发生改变。它们间的关系符合“左手定则”。

实验现象：如图所示

图1.通电线圈在蹄形磁场中受力偏转

图2.改变电流方向，通电线框向相反方向运动。

现象解释：通电电流与磁场，导线的运动方向之间的关系满足“左手定

则”：伸开左手，使拇指与四个手指垂直磁感线垂直穿过手心，四指指向电流方

向，则大拇指所指方向为洛伦兹力的方向。

2).演示和说明“右手定则”

线框两端接演示电流计，由蹄形磁铁提供磁场，当线框的某部分迅速切割磁

感线运动时，线框中就有感应电流，使检流计指针发生偏转，改变磁场的方向或运

动方向都会使感应电流方向发生改变。其关系符合“右手定则”

实验现象如图所示：

图3,4.线框在磁场中做切割磁感线运动时，检流计指针偏转。

现象分析：当矩形线框切割磁感线运动时，磁场方向、线框运动方向以及感

应电流方向满足“右手定则”，即：伸开右手，使拇指与四个手指垂直，磁感线垂

直穿过手心，四指指向感应电流方向，则大拇指所指方向为导体运动的方向。

2.演示楞次定律

1）.将条形磁铁竖直提在手中，按不同方向插进或拔出磁铁，观察电流计的

偏转方向，从而判断电流方向，再由右手螺旋定则判断出螺线管中感应电流所产生

的磁场的方向，分析螺线管中感应电流所产生的磁场与原磁场之间的关系，

实验现象：

（1）.按照如图a方式，将条形磁铁迅速插入螺线管，有实验可得，检流计

指针偏转方向表示感应电流的流向，电流方向如图a所示：当条形磁铁N极向下快

速插入螺线管时，螺线管中向下的磁通量快速增加，感应电流产生的磁场阻碍磁通

量的增加，因而N极在上，符合楞次定律的要求。

（a）

（2）.将条形磁铁N极向下。快速从螺线管中拔出，由检流计指针偏转方向

可得电路中的电流方向如图所示，则由右手定则可得螺线管的N极向下，阻碍条形

磁铁运动造成的螺线管内磁通量的减少。符合楞次定律的要求。如图b所示。

（b）

(3).如图c所示，将条形磁铁N极向上快速从螺线管中拔出，有电流计指针

偏转方向可标出电路中电流的方向如图中所示。又由右手定则可得螺线管的N极向

上，阻碍由条形磁铁向上造成的螺线管内的磁通量的减少。实验现象符合楞次定

律。

（c）

（4）.将条形磁铁N极向上快速插入螺线管，有检流计指针偏转方向标出电

路中电流方向，根据右手螺旋定则可得出螺线管的N极在下方，螺线管中感应磁场

阻碍由于条形磁铁运动造成的螺线管内磁通量的增加。实验现象符合楞次定律。

图5.验证楞次定律实验电路图

2）.将上述实验中的条形磁铁换成电磁铁，通断电，并改变电磁铁的电流方

向，与上述实验结果进行比对。

实验现象与上例实验相同，从而可以验证楞次定律，即感应电流周围的磁场

总是阻碍施感磁场的变化。

3).用楞次环验证楞次定律

将楞次环放置好，用条形磁铁的任意一极迅速插入闭合铝环，观察铝环的运

动变化

再在其静止时，迅速抽出磁铁，观察其运动变化。

同样的条形磁铁的任意一极从有开口的环内迅速插入抽出，观察其运动变

化。

实验现象：闭合铝环向磁铁的插入方向移动，待铝环停止不动时，把磁铁从

铝环内迅速抽出，又可看到铝环随磁铁抽出方向转动；当在条形磁铁上加一块小磁

铁时，发现铝环转动的现象更明显。而将闭合铝环换成有开口的铝环后，再重复上

述实验步骤，发现有开口的铝环不随磁铁的运动而变化。如下图所示：

（a）（b）（c）（d）

图6.用楞次环验证楞次定律

现象分析：用闭合铝环做此实验时，由于穿过铝环的磁通量的变化，导致铝

环内产生感应电流，感应电流产生的感应磁场阻碍施感磁场的变化，因此铝环的运

动就表现为“来拒去留”；而有开口的铝环无法构成闭合回路，自然不能产生感应

电流

二．变压器原理说明器的使用

1.演示电压与线圈匝数的关系

将两个线圈套在U型铁芯的芯柱上，再将条形