浅谈楞次定律在电工技术基础中的典型应用

陈家阳

摘 要：楞次定律是电磁感应现象中的普遍规律，对其内容的理解，如何去应用值得思考。针对职校学生的知识基础、学习习惯、学习兴趣，有必要简化楞次定律的应用方法。因此，将楞次定律的应用归纳为直接法、间接法和引申法，培养了学生遵循科学、哲学、规则、准则等综合思想。

关键词：楞次定律;电工基础;应用

楞次定律是科学家经过无数次实验，不畏艰苦、不怕失败的辛勤劳动的结晶，体现了“一份耕耘，一份收获”的道理，通过楞次定律的应用教学可以培养学生勤于动手实验能力、分析归纳能力，对待科学一丝不苟的态度，培养学生较强的逻辑思维能力、多角度认识问题和高度概括的能力。

楞次定律的内容表述为：线圈中感应电动势的方向总是企图使它产生的感应电流的磁场阻碍原有磁通的变化。由于内容叙述中有很多定语，职校学生的语言基础较差，对楞次定律的理解和应用有一定的障碍，所以可以将内容叙述成“磁场阻碍变化”，再让学生加上定语去理解，让学生更快捷地领会其内在含义。顺理成章地理出应用楞次定律的步骤：1.确定原磁场方向;2.判断穿过闭合电路原磁通量的变化情况;3.确定感应电流的磁场方向;4.用右手螺旋定则判断感应电动势和感应电流的方向。

为了充分体现教师为主导，学生为主体，充分发挥学生的主观能动性，将楞次定律的应用归纳为以下几个典型方面：

一、直接法

直接法就是直接应用楞次定律，主要依据“磁场阻碍变化”的原理，严格按照楞次定律的应用步骤依次实施，得出结论。

例1：标出图一中各线圈感应电动势的极性（设I突然增大时）。

原理分析：由图一可见34线圈中电流从“3”流向“4”，依据右手螺旋定则，产生的磁场类似条形磁铁，左端极性为N，右端极性为S，穿过所有线圈的磁场向左，由于I突然增大，穿过所有线圈的磁通向左增多，根据楞次定律确定所有线圈的感应电流产生的磁场向右，再用右手螺旋定则得出端子“1”为电动势的“-”极，端子“2”为“+”极;端子“3”为电动势的“+”极，端子“4”为“-”极;端子“5”为电动势的“+”极，端子“6”为“-”极。

二、間接法

间接法是依据楞次定律，分析引起磁通变化的诱因，若是电流的变化，可以将楞次定律中“阻碍原磁通的变化”推源到“阻碍电流的变化”，从而得出感应电动势的极性，避免了繁琐的步骤，学生学习轻松，掌握效果明显，提高了学生的学习兴趣，树立了分析、解决问题时必须抓住事物的“内因”的理念。

例2：在图二中，当K闭合时，流过电流表的电流方向如图所示，则可判定（ ）。

A、“1”、“3”为同名端  B、“1”、“4”为同名端

C、“1”、“2”为同名端  D、“3”、“4”为同名端

原理分析：当K闭合时，原边L1中电流从无到有，方向从端子“2”流向“1”，根据“阻碍电流的变化”，L1中的自感电动势产生的电流从端子“1”流向“2”，根据电源内部电流从负极流向正极的关系，端子“1”为自感电动势的“-”极，端子“2”为“+”极;L2互感电流从端子“3”流向端子“4”，端子“3”为互感电动势的“-”极，端子“4”为“+”极，所以选择A。

三、引申法

引申法是将楞次定律推广应用，当线圈（或磁体）间、线圈（或磁体）与闭合金属环间有相对运动时，感应电流的磁场或闭合金属环阻碍它们之间的相对运动，可以快速分析出感应电动势和电流的方向，或闭合金属环的运动方向，从而培养了学生最基本的相对论思想。

例3：如图三，条形磁体向左运动插入螺线管时，a、b两点哪点电位高？

原理分析：条形磁铁N极靠近线圈ab，根据阻碍相对运动的原理，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，右端为N极，用右手螺旋定则，判断出感应电动势的方向从a指向b，所以b点电位高。

例4：如图四所示，一导体圆环套在光滑杆AB上，当把条形磁体插向圆环，圆环将怎样运动？如把条形磁体抽出时，圆环又将怎样运动？

原理分析：条形磁铁插向圆环，越靠近圆环，根据阻碍相对运动的原理，圆环“躲避”条形磁铁向左运动，同理，当条形磁铁抽出时，圆环“紧跟”条形磁铁向右运动。

另外，若不是条形磁铁而是通电线圈，根据例4类推可得出结论。

经过以上几个实例分析，学生更加明确了楞次定律是电磁感应现象中的普遍规律，对楞次定律的理解上升到了新的高度，对楞次定律的应用更能熟练、轻松、准确，培养了学生科学、哲学、德育、规则等综合思想，让学生深刻认识到科学、学习、生活中的各个方面都有相互依存、制约关系，懂得了思考、解决问题必须符合科学、真理、规则和法律的准则。

参考文献

[1] 聂广林.电工技术基础与技能[M].重庆：重庆大学出版社，2015.

[2] 周绍敏.电工技术基础与技能（第2版）[M].北京：高等教育出版社，2014.