电磁学的那些事儿之“方向如何判断?”(〇)

1、叉乘运算“×”
理解叉乘的关键在于:向量A与向量B的叉乘结果C=A×B,其方向垂直于A和B构成的平面。确定这一方向时,应用右手螺旋法则,选择不大于180°的顺时针或逆时针方向旋转,最终大拇指的指向即为结果向量的方向。
2、电场线方向指引
需明确:电场线总是由正电荷开始(或来自无穷远处),并终止于负电荷(或延伸至无穷远处)。静电场线不可形成闭合曲线,而感生电场线可以。电场线上任意一点的切线方向,即代表该点电场强度的方向。
3、磁场方向解读
磁场中任意一点都有确定的方向,该方向与可旋转小磁针在静止时N极的指向一致。
4、磁感应强度方向解读(毕奥-萨法尔定律)
电流I在空间中某点P产生的磁感应强度B的方向,垂直于由I和r确定的平面(即I×r),方向由右手螺旋法则确定。
5、磁感应线方向解读
磁感应线均为闭合曲线。其环绕方向与电流方向遵循右手螺旋法则,当拇指指向电流方向时,四指的方向即为磁感应线的方向。磁感应线上任意一点的切线方向,表示该点的磁感应强度方向。
6、安培力方向解读(安培定律)
电流I在磁场中所受的安培力方向,垂直于由I和磁感应强度B确定的平面(即I×B),方向通过右手螺旋法则确定。
7、洛伦兹力方向解析
洛伦兹力描述的是磁场对运动电荷的作用,与安培力描述磁场对载流导线的作用不同。洛伦兹力的方向由电荷的正负及V×B共同决定,符合右手螺旋法则。
8、感应电动势方向解读(法拉第电磁感应定律)
当闭合回路所包围的磁通量发生变化时,无论何种原因,回路中都会产生感应电动势。感应电动势的方向由右手螺旋法则确定,即大拇指指向磁感应线增加或减少的反方向,四指方向即为电动势方向。
9、感应电流磁场方向解读(楞次定律)
闭合回路在产生感应电动势的同时,也会产生感应电流。感应电流产生的磁感应线方向与引起感应电流产生的磁感应线方向相反。
10、动生电动势方向解析
由于导体在磁场中的运动导致回路所围面积磁通量发生变化而产生的电动势方向,由V×B共同决定。因此,b点(聚集正电荷)的电势高于a点(聚集电子)。