楞次定律是一个电学定理。研究楞次定律有一个很简单又很有趣的实验,就是漂移管(也叫Fleming漂移管)实验。
首先准备一个漂移管,把它接到电池和一个可变电阻上,再一个靠近漂移管的电磁铁。当电阻调节到一定值后,漂移管就会一直旋转,而且没有任何的阻力。这是由于电流流过电磁铁,生成的磁场会与电流产生力矩,引起漂移管的旋转。
这很好理解,但是如果用两个漂移管,一个接在电池的正极,另一个接在负极,靠近它们的是两个电磁铁。当两个电磁铁一起通电,两个漂移管会同时旋转,但是它们的方向却相反。这是为什么呢?这就是楞次定律的奥秘。
楞次定律指出:当一个导体在磁场中运动时,会在其两侧产生感应电动势,其方向为相反;反过来,当外加电动势促使导体在磁场中运动时,也会在导体两侧感应出电动势,其方向为相反。
可以用楞次定律轻松理解这个漂移管实验,当电流流过漂移管时,生成的磁场和电磁铁的磁场方向相反,导致漂移管旋转。但是,两个漂移管旋转方向相反就是因为它们所处的电路方向相反,强制电流产生方向相反的磁场。这就是楞次定律的奥秘。
这个实验看起来非常的简单,但其原理却蕴含着电磁场的本质,同时可结合学生的视觉和操作感官,使学生在关注实验的过程中理解楞次定律。