【物理学】物理学——电机控制中常用的定则

【物理学】物理学——电机控制中常用的定则

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文章目录

• • @[TOC](文章目录)
• 前言
• 一、基本概念
• • 1.电荷
  • 2.电场
  • 3.磁场
• 二、四大基本定律
• • 1.库仑定律
  • 2.安培定律
  • 3.法拉第电磁感应定律
  • 4.楞次定律
• 三、右手定则——电流方向
• 四、右手螺旋定则（安培定则）——磁场方向
• • • 1.通电直导线中的安培定则（安培定则一）
    • 2.通电螺线管中的安培定则（安培定则二）
• 五、洛伦兹力——左手定则
• 六、参考资料
• 总结

前言

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提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、基本概念

1.电荷

电荷：电荷是电的基本单位，可以是正电荷或负电荷。电荷之间存在相互作用力，即库仑力，其大小与电荷量成正比，与距离的平方成反比。

2.电场

电场：电荷在空间中产生的场称为电场。电场强度描述电场对电荷的作用力大小，是一个矢量，其方向为正电荷在该点所受电场力的方向。

3.磁场

磁场：电流或磁体在空间中产生的场称为磁场。磁场强度描述磁场对磁体或电流的作用力大小，也是一个矢量，其方向可通过右手螺旋定则确定。

二、四大基本定律

1.库仑定律

库仑定律：描述静止电荷之间的相互作用力。两个静止电荷之间的作用力与它们的电荷量的乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比。

2.安培定律

安培定律：描述电流元在磁场中所受的力。电流元在磁场中所受的力与其电流大小、磁场强度以及电流元与磁场方向的夹角有关。

3.法拉第电磁感应定律

法拉第电磁感应定律：描述变化的磁场会产生电场的现象。当磁场发生变化时，会在导体中产生感应电动势，其大小与磁通量的变化率成正比。

4.楞次定律

楞次定律：补充法拉第电磁感应定律，指出感应电流的方向总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

三、右手定则——电流方向

右手定则，亦称“发电机定则”，是英国电机工程师约翰·安布罗斯·弗莱明（John Ambrose Fleming）提出的，用于确定导体在磁场中运动时产生的感应电流方向。右手定则主要用来判断与力无关的方向，特别是电流和电流激发磁场的磁感线方向间的关系。

右手定则的使用方法是：伸开右手，使拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内。设想将右手放入磁场中，让磁感线从掌心进入（即手心面向磁场的N极），大拇指指向导体运动的方向，则四指所指的方向就是感应电流的方向。

四、右手螺旋定则（安培定则）——磁场方向

1.通电直导线中的安培定则（安培定则一）

通电直导线中的安培定则（安培定则一）：用右手握住通电直导线，让大拇指指向直导线中电流方向，那么四指指向就是通电导线周围磁场的方向；

2.通电螺线管中的安培定则（安培定则二）

通电螺线管中的安培定则（安培定则二）：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。
右手螺旋定则是由法国物理学家安德烈·玛丽·安培提出的，用于描述电流和电流激发磁场的磁感线方向间的关系。

五、洛伦兹力——左手定则

运动电荷在磁场中所受的力叫做洛伦兹力。洛伦兹力是因荷兰物理学者亨德里克·洛伦兹而命名。根据洛伦兹力定律，洛伦兹力可以用方程，称为洛伦兹力方程。洛伦兹力的方向可用左手定则来判断。伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌处于同一水平面，让磁感线从掌心进入，四指指向正电荷运动的方向，拇指指的方向即洛伦兹力力的方向。公式：F=Bqvsinθ（θ是v和B的夹角）

六、参考资料

伯克利物理学教程（第2卷）：电磁学
电动力学导论（翻译版 原书第3版） (美大卫J.格里菲斯 David J. Griffiths 贾瑜 等(译))
大学物理知识点与公式-电磁学(全)
深度解析麦克斯韦方程：理解其所有的数学和物理细节，精通电磁学
05 电磁书籍推荐，电磁教材书单：电磁学、电动力学、经典场论…（适合物理专业本科生、研究生、物理爱好者、竞赛生）

总结

本文仅仅简单介绍了【物理学】物理学——电机控制中常用的定则，评论区欢迎讨论。