如何判斷通電螺線管的磁極

徐陳陳

判斷通電螺線管的磁極是學習電磁學的基礎，更是學習電磁鐵及電磁繼電器在日常生活中應用的基礎。本文以用安培定則判斷通電螺線管磁極為基礎，通過實例介紹判斷磁極的三種題型。

一、安培定則的內容

通電螺線管的磁場分布與條形磁體的磁場分布一樣，只是其兩端的磁極跟電流方向有關，只要知道通電螺線管的電流方向、磁極、磁場分布中的任意一個，就可以利用安培定則判斷出另兩個結果，同時還可以根據通電螺線管的磁場分布判斷其周圍小磁針的分布及極性。

如圖1所示是用安培定則判斷磁極的方法，即用右手握住螺線管，讓彎曲的四指所指的方向與螺線管中的電流方向一致，則大拇指所指的那端就是通電螺線管的N極。

利用安培定則可以判斷通電螺線管的磁極和電流方向的具體關系，具體判斷方法如下：（1）用記號筆標出通電螺線管上面的電流環(huán)繞方向;（2）根據螺線管上電流環(huán)繞方向確定右手四指的彎曲方向及握法;（3）由四指握法來確定大拇指的指向，此時大拇指所指的方向即為通電螺線管的N極。

二、典例辨析

1. 利用安培定則判斷通電螺線管N、S極

例1（2020·北京）根據如圖2所示的電流方向，可知通電螺線管的____________端是N極。

解析：根據題中給出的電流方向，可以判斷出通電螺線管上面的電流向上環(huán)繞，利用安培定則，根據螺線管上電流環(huán)繞方向向上確定右手四指向上彎曲，進而確定大拇指指向A端，即通電螺線管的A端是N極，B端是S極。

答案：A

點評：利用安培定則判斷通電螺線管N、S極的關鍵有兩點：1. 根據題目中給出的電流方向，確定通電螺線管上面的電流環(huán)繞方向;2. 根據電流環(huán)繞方向，由四指握法來確定大拇指的指向。遵循上述兩點即可正確判斷出通電螺線管N、S極。

2.根據通電螺線管及小磁針N極指向判斷電源正負極

例2（2020·貴州·黔西南）給螺線管通電后，能自由轉動的小磁針靜止時的指向如圖3所示，在圖中標出電源的正負極、螺線管的N極，并標出螺線管外磁感線的方向。

解析：首先由小磁針靜止時N極指向可知，通電螺線管的左邊是S極，右邊是N極，再利用安培定則判斷出電源的正負極;通電螺線管的磁場和條形磁體的磁場分布一樣，即外部的磁感線是從N極出發(fā)，回到S極。

答案：如圖4

點評：根據通電螺線管及小磁針N極指向判斷電源正負極的關鍵在于，利用小磁針靜止時N極指向確定通電螺線管的磁極，再根據安培定則，用右手握住螺線管時大拇指剛好指向通電螺線管的N極，此時彎曲四指在螺線管上的方向即為螺線管上電流環(huán)繞方向，由此可以確定電源的正負極。

3.根據通電螺線管中電流方向判斷小磁針極性

例3（2020·新疆生產建設兵團）請在圖5中標出靜止小磁針的N極。

解析：本題與例2剛好相反，電源的正極在右側，螺線管上面電流環(huán)繞方向是向上的，由安培定則可知，通電螺線管的左邊為N極，右邊為S極，再根據通電螺線管外部磁場分布情況可知，小磁針的左邊為N極。

答案：如圖6

點評：根據通電螺線管中電流方向判斷小磁針極性的關鍵在于，利用安培定則判斷出通電螺線管的N、S極，再根據通電螺線管外部磁場分布（即通電螺線管外部的磁感線是從N極出發(fā)，回到S極），判斷出小磁針的極性。

（作者單位：江蘇省如東縣苴鎮(zhèn)新光初級中學）