电磁的中华三定则

          
                    404600 重庆市奉节县奉节中学及袁梁职中 葛遂元
    中学各科都在议论要讲创新，在《中华式气态方程》一文里已提到拼音法、打字法及物理中的气态方程等的一些创新例，这里再补充一些电磁学的例子。
    中学物理课本教材主要是沿袭西方的旧体系,基本公式法则冠的名称全是前几个世纪的洋人，如电磁学中的安培定则、佛来明定则之类。在课本中加入中国人的发明发现,还有待华夏儿女来奋起贡献。但是对旧教材体系内容方式作一些小改进加进中国味，中学物理教师也大有可为。不要以为说到创新就是高精尖洋，中学教材基础内容是铁板一块不可能创新。那怕是已作为经典的电磁学定则,也有可能翻新一谈。
    近年的国内中学物理课本中,把通电线圈的磁力线判断法叫安培定则,通电导线在磁场中的受力判断法叫左手定则,导线切割磁力线产生的电流方向的判断法叫右手定则。这是一套便于学生用的方法，是外国人发现后经过长期摸索归纳优选出来的。早期的西方物理课本，还不知道怎样表示刚发现的通电导线附近磁针受力方向，用的示意图是穿着燕尾服的绅士俯卧在通电导线上游泳，电流方向由脚向头来表示，侧向横伸出的右臂表示磁针北极受力方向，把这叫游泳定则（swim rule）或右手定则而不是我国今天的课本中的发电用的右手定则。有的书上画个时钟，电流方向与钟面垂直，用顺或逆时针方向来表示磁力线方向。也有把这时钟来表示电动机或发电机原理的，如3点正时相五垂直的时针与分针各表示一种方向。通电线圈的磁力线判断与电动机及发电机的电流、磁场、受力运动方向这相互垂直的三量的方向关系，在早期书中的表述方式是相当混乱的，有的因都用到右手就都叫右手定则。没有全国统编教材的现代西方各家课本中，这三定则的表述仍然是五花八门。
    解放初期，我国50年代的中学物理课本主要是仿照苏联的中学或中专课本，用佛来明左右手定则来表示电动机与发电机定则，手法是姆指、食指、中指相互垂直来表示三个相互垂直的向量。后来的课本才改为手掌平摊的表示法,不再提佛来明这洋名。
    所以电磁三定则的表示方式在历史上是个长期优化优选的过程，是把前人的成果当不变教条还是当前人的示范启迪再考虑有否其它优选可能。这里就简述一种避开西方混乱的新表述体系。第一步是把通电线圈与电动机这两种先通有电流再判断产生的其它现象统一用右手来判断，电流后有的发电机现象用左手来判断。第二步，发电机法叫左掌法，电动机法叫右掌法，通电线圈的磁力线判断法叫右手握拳的右握法。使三者一开头在名称上就显著分开，避免西方书本中安培定则可能有几种与几种现象都用右手而都叫右手定则的可能混淆。由于与旧法左右手用法已有不同，三个向量中得有一个改变才能符合物物理实际，这里是把原来穿过手掌的磁力线方向改为由掌背穿进，或掌背面向外磁场北极（背向北极心向南，掌背穿进磁力线）。电磁三定则可以叫电磁三手法，左右掌法与拳法这有中华武术味的三定则也可叫中华三定则，是中国教师提出的一种归纳分类命名系统而不是西方流行的系统。
    三手法要点口诀是：电先有，用右手。是发电，左掌看。三个手法特点分别为：
    判断外磁场中导线切割磁力线产生的感应电流方向的发电机定则，这里不叫右手定则而是叫三手法中的左掌法。
    判断外磁场中通电导线受力方向的电动机定则，这里不叫左手定则而是叫三手法中的右掌法。
    判断通电导线或螺线管产生的磁场方向的定则，这里不叫安培定则而是叫三手法中的右握法。
    左右掌法的具体用法助记口诀为：
    电磁感应产生电，左掌手法来判断。张开虎口掌平摊，掌背穿进磁力线。姆指指向导线动，其余四指指向电。
    电动机该怎样转，右掌手法来判断。张开虎口掌平摊，掌背穿进磁力线。姆指指向导线动，其余四指指向电。   
    判断通电导线产生的磁场的右握法或右拳法的用法与表述,与现行课本中的安培定则是一样的。直导线时，姆指表示电流方向。其余四指屈向表示磁力线环绕方向。同样原理变为环线的判断，只是表述有所变换，握环线或螺线管的四指表示电流环流方向，与环面垂直的姆指表示N极方向或环内的磁力线方向。
    这三手法的体系性，显然可能比旧法稍好些，所以连最经典的物理洋定则也是可能加进点中国味的新风。但是、若课本中不统一用，就不便对低差生讲以免引起混乱反而无所适从。这只便告诉反应理解能力较好的学生，以启发思维与灵活性。还可以告诉学生更灵活的方法。让他们注意到左右掌法的镜像关系，三个向量的相互关系，不一定要分两手去判断。可以都用左手来快捷判断，以便右手始终握笔答题。如电动机的右掌法也可用磁力线穿进左掌心而不是掌背的左手来判断，螺线管磁场判断结果不过是向磁极与方向掉个头。   

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