安培定則手形的改進

在應用安培定則判斷通電螺線管的極性和電流方向關係的教學中，不少學生因為螺線管的纏繞方式和電流方向變化的組合改變，不能正確按照「讓四指彎向螺線管中電流方向」的要求擺出手形，遇到學習障礙。筆者應用「以直代曲」的方式，對安培定則手形加以改進，取得良好的教學效果。下面介紹這種方法。

1、關於螺線管的說明：①因為螺線管中是否插入鐵蕊，對螺線管的電流方向和極性無影響，為了方便判斷，可以假設各個螺線管中都插有鐵蕊。②取螺線管首尾兩端引線的直線部分為研究物件，如圖1中的甲引線、乙引線。

把位於鐵蕊後側的引線稱為後引線（如甲引線）；位於鐵蕊前方的引線稱為前引線（如乙引線）。2、關於手形說明：用右手握住筆，同時伸直大拇指和食指如圖2所示。

①手中握住的筆對應表示螺線管的鐵蕊。②大拇指所指的是螺線管極性的北極。③伸直的食指表示螺線管的某一引線。

對應分析的螺線管，食指位於筆後側時，食指表示後引線如圖2—（a）（b）。④食指所指方向表示這一引線中的電流方向。本方法應用伸直的食指來代替彎曲的四指來表示電流的流動情況，化曲為直，降低梯度，弱化難點。

接下來結合例題說明［例1］已知通電螺線管中電流方向如圖3所示，判斷螺線管的極性。解析：①對左端的引線分析，電流方向向上，所以擺出手形中食指應指向上方。

如圖2——（a）（c）所示。同時因為是後引線，食指應對應在筆的後側，所以手形如圖2—（a）所示。，由大拇指指向可判定螺線管右端對應n極。

另解：對右端引線分析，由於電流方向向下，且為前引線，所以手形如圖2——（d）所示，同樣可以判斷出極性。②也可先判斷引線位置，再結合電流方向確定手形。

對螺線管左端引線分析，是前引線。如手形如圖2——（c）（d）所示。因為電流方向向上，所以手形應該如圖2—（c）所示。

由大拇指指向可知，螺線管左端對應n極。另解：對右端引線分析。

由於是後引線且電流方向向下，所以手形如圖2—（b）所示。同樣可判斷出極性。［例2］可知通電螺線管極性，如圖4所示，試判定電流方向。

解析：①螺線管左側為n極，所以大拇指應指向左端。則手形應如圖2—（b）（c）所示。

對左端引線分析，是前引線，食指應在筆前方，所以手形應如圖2—（c）所示。則可知前引線電流方向向上。可判斷出整個螺線管電流流向。

另解：如果選圖2—（b）來分析，因為食指位於筆後側，對應的是後引線，且由食指指向可知後引線電流方向向下。同樣可以判斷整個螺線管的電流流向。

②螺線管右側為n極，所以大拇指應指向右端。手形可如圖2—（a）（d）所示。由於該螺線管的纏繞方式中，兩條引線都為後引線，所以手形應如圖2—（a）所示。

則引線上電流方向向上。可判斷出整個螺線管電流流向。