通电导线在磁场中受力
运动的电荷在磁场中会受到力。电流就是许多运动的电荷，所以放在磁场里的通电导线会被推动。这个推力叫做导线受到的磁场力。
什么决定力的大小？
- 电流（I）：电流越大，力越大。
- 磁场强度（B）：磁铁越强，力越大。
- 导线在磁场中的长度（L）：导线越长，力越大。
- 导线与磁场的夹角θ：90°（垂直）时力最大；导线与磁场平行（0°或180°）时力为零。
简单说，F ∝ I · B · L · sin θ。（初中阶段只需要理解这些意思；公式F = BIL sin θ在更高年级才会用到。）
推力朝哪个方向？弗莱明左手定则
伸开左手的拇指、食指和中指，让它们互相垂直。食指指向磁场方向（从N到S），中指指向电流方向。这时拇指就指向导线受力（运动）的方向。电流或磁场任意一个反向，力就反向；两个都反向，力的方向不变。
电动机（2026-27学年仅作形成性评价）
说明：按CBSE 2026-27的安排，电动机、电磁感应和发电机只用于形成性评价（课堂测验、活动），不考期末大考。但还是要学会，因为每一台风扇和每一座发电站都靠它们。
电动机把电能转化为机械能。它的部件有：
- 电枢线圈：用绝缘铜线绕成的长方形线圈，常绕在软铁芯上，放在磁铁两极之间。
- 半环换向器：一个被切成两半的环，两半分别接在线圈的两端，随线圈一起转。
- 电刷：两片碳或金属条，压在半环上，把电池的电流送进来。
工作过程
电流在线圈一条长边中朝一个方向流，在另一条边中朝相反方向流，所以根据左手定则，一边被向上推，另一边被向下推，线圈就转起来。转了半圈以后，半环的两半互换电刷，线圈中的电流反向，力又继续朝同一个方向推线圈。所以线圈一直朝同一个方向旋转。实际的电动机用电磁铁、许多匝导线和软铁芯，让力更大。
电磁感应与发电机
迈克尔·法拉第发现了相反的现象：穿过线圈的磁场发生变化时，线圈里就会产生电流。这叫做电磁感应，产生的电流叫感应电流。
- 把磁铁插进与电流计相连的线圈：指针摆动（偏转）。
- 把磁铁拔出：指针向另一边摆动。
- 磁铁保持不动：指针不偏转，因为磁场没有变化。
- 移动更快、磁铁更强或线圈匝数更多：偏转更大。
弗莱明右手定则
对于在磁场中运动的导线，伸开右手的拇指、食指和中指，让它们互相垂直。食指 = 磁场，拇指 = 导线运动方向，中指 = 感应电流方向。
发电机
发电机把机械能转化为电能。线圈在磁极之间转动，每一条边都切割磁场，于是产生电流。用滑环时，电流每转半圈反向一次，得到交流电（交流发电机）。用半环换向器时，输出的电流始终朝一个方向，得到直流电（直流发电机）。
交流电与直流电
直流电（DC）始终朝一个方向流。干电池、蓄电池和太阳能电池板给出的是直流电。
交流电（AC）的方向每隔相同的时间就反向一次，反复变化。在印度，家庭用电是约220伏、50赫兹的交流电：每秒改变方向100次（每个周期两次）。
| 交流电 | 直流电 |
|---|---|
| 方向周期性反向 | 只朝一个方向 |
| 来自发电站的交流发电机 | 来自电池、蓄电池、直流发电机 |
| 可以远距离输送，能量损失小（用变压器改变电压） | 不容易升压或降压；用于电子设备 |
重点公式和概念
- F ∝ I · B · L · sin θ（导线受力；更高年级用 F = BIL sin θ）
- θ = 90° → 力最大； θ = 0° 或 180° → 力为零
- 弗莱明左手定则（电动机）：食指 = 磁场，中指 = 电流，拇指 = 力
- 弗莱明右手定则（发电机）：食指 = 磁场，拇指 = 运动，中指 = 感应电流
- 电动机：电能 → 机械能； 发电机：机械能 → 电能
- 印度市电：交流电，220 V，50 Hz → 方向每秒反向100次
例题讲解
1. 一根导线沿东西方向放置（电流向西），磁场竖直向下。力朝哪个方向？
食指向下（磁场），中指向西（电流）。这时左手拇指指向南。所以力朝南。
2. 一根通电导线与磁感线平行放置。它受到多大的力？
导线与磁场的夹角是0°，所以 sin θ = 0，力为零。导线完全不会被推动。
3. 在铜棒放在导轨上的实验中，铜棒向左运动。如果 (a) 电流反向，(b) 电流和磁场都反向，会怎样？
(a) 只反向其中一个，力就反向，所以铜棒向右运动。(b) 两个都反向，相当于反向两次，互相抵消，所以铜棒仍然向左运动。
4. 印度的交流电是50 Hz。电流在一秒内改变多少次方向？
每个周期有两次反向。50个周期 × 2 = 每秒100次反向。
5. 电动机为什么需要半环换向器？
没有它，转了半圈以后，线圈两边受到的力会把线圈推回去，线圈只会来回摆动。半环每转半圈就把线圈中的电流反向，所以转动的力矩总是朝同一个方向，线圈就能一直转下去。
常见错误
- 判断导线受力时用了右手。受力（电动机效应）用左手；感应电流（发电机）用右手。
- 以为磁铁静止放在线圈里也会产生电流。只有磁场发生变化（相对运动）时才会感应出电流。
- 以为在任何角度力都一样大。力在90°时最大，导线与磁场平行时为零。
- 弄混两种环：直流电动机和直流发电机用半环换向器；交流发电机用滑环。