Pravila objašnjenja fizike desne i lijeve ruke. Pravilo lijeve ruke. Pravilo lijeve ruke može se koristiti za određivanje smjera sile kojom magnetsko polje djeluje na pojedinačne pokretne naboje.
Za one koji nisu bili dobri u fizici u školi, pravilo gimleta je i danas prava „terra incognita“. Pogotovo ako pokušate pronaći definiciju dobro poznatog zakona na webu: pretraživači će vam odmah dati mnoga zamršena naučna objašnjenja sa složenim shemama. Međutim, sasvim je moguće kratko i jasno objasniti od čega se sastoji.
Šta je pravilo gimleta
Gimlet - alat za bušenje rupa
Zvuči ovako: u slučajevima kada se smjer vrtnje poklapa sa smjerom struje u provodniku tijekom translacijskih kretanja, tada će i smjer rotacije ručke gimleta biti identičan njemu.
Tražim pravac
Da biste to shvatili, još uvijek morate zapamtiti školske lekcije. Na njima su nam profesori fizike rekli da je električna struja kretanje elementarnih čestica, koje istovremeno nose svoj naboj duž provodnog materijala. Zbog izvora je kretanje čestica u provodniku usmjereno. Kretanje je, kao što znate, život, i stoga se oko vodiča ne javlja ništa osim magnetnog polja, a on se također rotira. Ali kako?
Upravo ovo pravilo daje odgovor (bez upotrebe posebnih alata), a rezultat se ispostavlja vrlo vrijedan, jer, ovisno o smjeru magnetskog polja, nekoliko vodiča počinje djelovati prema potpuno različitim scenarijima: ili se odbijaju, ili, naprotiv, jure prema.
Upotreba
Najlakši način za određivanje putanje kretanja linija magnetnog polja je primjena pravila gimleta
Možete to zamisliti ovako - na primjeru vlastite desne ruke i najobičnije žice. Stavili smo žicu u ruke. Četiri prsta čvrsto stisnite u pesnicu. Palac pokazuje gore, kao gest kojim pokazujemo da nam se nešto sviđa. U ovom "izgledu", palac će jasno pokazivati smjer struje, dok će ostala četiri pokazivati putanju linija magnetnog polja.
Pravilo je prilično primjenjivo u životu. Fizičarima je potreban kako bi odredili smjer magnetskog polja struje, izračunali mehaničku rotaciju brzine, vektor magnetske indukcije i moment sila.
Inače, o tome da je pravilo primjenjivo na razne situacije svjedoči i činjenica da postoji nekoliko njegovih tumačenja odjednom - ovisno o svakom konkretnom slučaju koji se razmatra.
ODREĐIVANJE PRAVCA LINIJA MAGNETSKOG POLJA
GIM RULE
za ravan provodnik sa strujom
- služi za određivanje smjera magnetskih linija (linije magnetske indukcije)
oko pravog provodnika sa strujom.
Ako se smjer translacijskog kretanja gimleta poklapa sa smjerom struje u provodniku, tada se smjer rotacije ručke gimleta poklapa sa smjerom linija magnetskog polja struje.
Pretpostavimo da se provodnik sa strujom nalazi okomito na ravninu ploče:
1. e-mail smjer struja od nas (do ravnine lima)
Prema pravilu gimleta, linije magnetnog polja će biti usmjerene u smjeru kazaljke na satu.
Tada će, prema pravilu gimleta, linije magnetskog polja biti usmjerene suprotno od kazaljke na satu.
PRAVILO DESNE RUKE
za solenoid (tj. zavojnice sa strujom)
- služi za određivanje smjera magnetskih linija (linija magnetske indukcije) unutar solenoida.
Ako dlanom desne ruke uhvatite solenoid tako da su četiri prsta usmjerena duž struje u zavojima, tada će palac koji je ostavljen sa strane pokazati smjer linija magnetskog polja unutar solenoida.
1. Kako 2 zavojnice sa strujom međusobno djeluju? 
2. Kako su usmjerene struje u žicama ako su interakcijske sile usmjerene kao na slici?
3. Dva provodnika su međusobno paralelna. Označite smjer struje u LED vodiču.
Radujem se donošenju odluka u sljedećoj lekciji na "5"!
Poznato je da supraprovodnici (supstance koje imaju skoro nulti električni otpor na određenim temperaturama) mogu stvoriti vrlo jaka magnetna polja. Eksperimenti su napravljeni da bi se demonstrirala takva magnetna polja. Nakon hlađenja keramičkog superprovodnika tekućim dušikom, na njegovu površinu je postavljen mali magnet. Odbojna sila magnetskog polja supravodiča bila je tolika da se magnet dizao, lebdio u zraku i lebdio iznad supravodnika sve dok supravodič, kada se zagrije, nije izgubio svoja izvanredna svojstva.
class-fizika.narod.ru
MAGNETNO POLJE
- ovo je posebna vrsta materije, kroz koju se vrši interakcija između pokretnih električno nabijenih čestica.
SVOJSTVA (STACIONARNOG) MAGNETSKOG POLJA
Trajno (ili stacionarno) Magnetno polje je magnetsko polje koje se ne mijenja s vremenom.
1. Magnetno polje kreiran pokretne nabijene čestice i tijela, provodnici sa strujom, trajni magneti.
2. Magnetno polje validan na pokretne nabijene čestice i tijela, na provodnike sa strujom, na trajne magnete, na okvir sa strujom.
3. Magnetno polje vortex, tj. nema izvor.
su sile kojima provodnici sa strujom djeluju jedan na drugog.
. 
je karakteristika sile magnetnog polja.
Vektor magnetske indukcije je uvijek usmjeren na isti način kao što je magnetska igla koja slobodno rotira orijentirana u magnetskom polju.
Jedinica mjerenja magnetske indukcije u SI sistemu:
LINIJE MAGNETNE INDUKCIJE
- to su linije, tangente na koje je u bilo kojoj tački vektor magnetske indukcije.
Uniformno magnetno polje- ovo je magnetno polje u kojem je u bilo kojoj tački vektor magnetske indukcije nepromijenjen po veličini i smjeru; posmatrano između ploča ravnog kondenzatora, unutar solenoida (ako je njegov prečnik mnogo manji od njegove dužine) ili unutar šipkastog magneta.
Magnetno polje pravog provodnika sa strujom:
gdje je smjer struje u provodniku na nas okomit na ravan lima,
- smjer struje u provodniku od nas je okomit na ravan lima.
Magnetno polje solenoida:
Magnetno polje šipkastog magneta:
- slično magnetskom polju solenoida.
SVOJSTVA MAGNETNO-INDUKCIJSKIH VODOVA
- imati pravac
- kontinuirano;
-zatvoreno (tj. magnetsko polje je vrtložno);
- ne seku;
- prema njihovoj gustini se procjenjuje veličina magnetne indukcije.
PRAVAC VODOVA MAGNETNE INDUKCIJE
- određuje se pravilom gimleta ili pravilom desne ruke.
Gimlet pravilo (uglavnom za pravi provodnik sa strujom):
Pravilo desne ruke (uglavnom za određivanje smjera magnetskih linija
unutar solenoida):
Postoje i druge moguće primjene pravila gimleta i desne ruke.
je sila kojom magnetsko polje djeluje na provodnik sa strujom.
Modul amperove sile jednak je proizvodu jačine struje u vodiču i modula vektora magnetske indukcije, dužine vodiča i sinusa ugla između vektora magnetske indukcije i smjera struje u vodiču. .
Amperova sila je maksimalna ako je vektor magnetske indukcije okomit na provodnik.
Ako je vektor magnetske indukcije paralelan sa provodnikom, tada magnetno polje nema uticaja na provodnik sa strujom, tj. Amperova sila je nula.
Smjer Amperove sile je određen pravilo lijeve ruke:
Ako je lijeva ruka postavljena tako da komponenta vektora magnetske indukcije okomita na provodnik ulazi u dlan, a 4 ispružena prsta su usmjerena u smjeru struje, tada će palac savijen za 90 stepeni pokazati smjer sile koja djeluje na provodniku sa strujom.
ili 
DJELOVANJE MAGNETSKOG POLJA NA PETLJU SA STRUJOM
Ujednačeno magnetsko polje orijentiše okvir (tj. stvara se obrtni moment i okvir se rotira u poziciju u kojoj je vektor magnetske indukcije okomit na ravan okvira).
Nehomogeno magnetno polje orijentira + privlači ili odbija okvir strujom.
Dakle, u magnetskom polju provodnika sa jednosmernom strujom (nejednako je), okvir sa strujom je orijentisan duž poluprečnika magnetne linije i privlači se ili odbija od provodnika sa jednosmernom strujom, u zavisnosti od smjer struja.
Zapamtite temu "Elektromagnetne pojave" za 8. razred:
Pravilo desne ruke
Kada se provodnik kreće u magnetskom polju, u njemu se stvara usmjereno kretanje elektrona, odnosno električna struja, što je posljedica fenomena elektromagnetne indukcije.
Za utvrđivanje pravci kretanja elektrona Koristimo dobro poznato pravilo lijeve ruke.
Ako se, na primjer, vodič koji se nalazi okomito na crtež (slika 1) kreće zajedno s elektronima koji se nalaze u njemu odozgo prema dolje, tada će ovo kretanje elektrona biti ekvivalentno električnoj struji usmjerenoj odozdo prema gore. Ako je istovremeno magnetsko polje u kojem se provodnik kreće usmjereno s lijeva na desno, tada ćemo za određivanje smjera sile koja djeluje na elektrone morati staviti lijevu ruku dlanom ulijevo tako da magnetne linije sile ulaze u dlan, i to sa četiri prsta prema gore (protiv smjera provodnika kretanja, tj. u smjeru "struje"); tada će nam smjer palca pokazati da će na elektrone u provodniku utjecati sila usmjerena od nas na crtež. Posljedično, kretanje elektrona će se dogoditi duž provodnika, odnosno od nas do crteža, a indukcijska struja u vodiču će biti usmjerena od crteža do nas.
Slika 1. Mehanizam elektromagnetne indukcije. Pomicanjem provodnika pomičemo zajedno sa vodičem sve elektrone zatvorene u njemu, a pri kretanju u magnetskom polju električnih naboja na njih će djelovati sila po pravilu lijeve ruke.
Međutim, pravilo lijeve ruke, koje smo primijenili samo da bismo objasnili fenomen elektromagnetne indukcije, u praksi se pokazalo nezgodnim. U praksi se određuje smjer indukcijske struje pravilo desne ruke(Slika 2).
Slika 2. Pravilo desne ruke. Desna ruka je okrenuta dlanom prema magnetnim linijama sile, palac je usmjeren u smjeru kretanja provodnika, a četiri prsta pokazuju u kojem smjeru će teći indukcijska struja.
Pravilo desne ruke je li to, ako desnu ruku stavite u magnetsko polje tako da magnetne linije sile ulaze u dlan, a palac pokazuje smjer kretanja provodnika, tada će preostala četiri prsta pokazati smjer indukcijske struje koja se javlja u kondukter.
www.sxemotehnika.ru
Jednostavno objašnjenje pravila gimleta
Ime Objašnjenje
Većina ljudi se sjeća spominjanja ovoga iz kursa fizike, odnosno dijela elektrodinamike. Dogodilo se to s razlogom, jer se ova mnemotehnika često daje učenicima da bi se pojednostavilo razumijevanje gradiva. U stvari, pravilo gimleta se koristi kako u elektricitetu, za određivanje smjera magnetskog polja, tako i u drugim dijelovima, na primjer, za određivanje kutne brzine.
Gimlet je alat za bušenje rupa malog promjera u mekim materijalima, za modernu osobu bilo bi uobičajenije koristiti vadičep kao primjer.
Bitan! Pretpostavlja se da gimlet, šraf ili vadičep ima desni navoj, odnosno da je smjer njegove rotacije, kada se okreće, u smjeru kazaljke na satu, tj. nadesno.
Video ispod pruža punu formulaciju pravila gimleta, obavezno ga pogledajte da biste razumjeli cijelu poentu:
Kako je magnetsko polje povezano sa gimletom i rukama
U problemima iz fizike, pri proučavanju električnih veličina, često se susreće s potrebom da se pronađe smjer struje, duž vektora magnetske indukcije, i obrnuto. Također, ove vještine će biti potrebne prilikom rješavanja složenih problema i proračuna vezanih za magnetno polje sistema.
Prije nego što pređemo na razmatranje pravila, želim podsjetiti da struja teče od tačke sa velikim potencijalom do tačke sa nižim. Može se jednostavno reći - struja teče od plusa do minusa.
Pravilo gimleta ima sljedeće značenje: kada zavrtite vrh gimleta duž smjera struje, ručka će se rotirati u smjeru vektora B (vektor linija magnetske indukcije).
Pravilo desne ruke funkcionira ovako:
Stavite palac kao da pokazujete "klasu!", a zatim okrenite ruku tako da se smjer struje i prst poklope. Tada će se preostala četiri prsta poklopiti s vektorom magnetskog polja.
Vizuelna analiza pravila desne ruke:
Da biste to jasnije vidjeli, provedite eksperiment - raspršite metalne strugotine na papir, napravite rupu u listu i provucite žicu, nakon što na nju dovedete struju, vidjet ćete da su strugotine grupirane u koncentrične krugove.
Magnetno polje u solenoidu
Sve gore navedeno vrijedi za ravan provodnik, ali šta ako je provodnik namotan u zavojnicu?
Već znamo da kada struja teče oko vodiča, stvara se magnetsko polje, zavojnica je žica koja je namotana oko jezgra ili trna mnogo puta. Magnetno polje u ovom slučaju je pojačano. Solenoid i zavojnica su u osnovi ista stvar. Glavna karakteristika je da linije magnetskog polja prolaze na isti način kao iu situaciji sa permanentnim magnetom. Solenoid je kontrolirani analog potonjeg.
Pravilo desne ruke za solenoid (zavojnicu) će nam pomoći da odredimo smjer magnetskog polja. Ako zavojnicu uzmete u ruku tako da četiri prsta gledaju u smjeru toka struje, onda će palac pokazati na vektor B u sredini zavojnice.
Ako zavrtite gimlet po zavojima, opet u smjeru struje, tj. od "+" terminala do "-" terminala solenoida, zatim oštri kraj i smjer kretanja kao što je vektor magnetske indukcije.
Jednostavnim riječima, tamo gdje okrećete gilet, linije magnetskog polja idu tamo. Isto važi i za jedan zavoj (kružni provodnik)
Određivanje smjera struje pomoću giga
Ako znate smjer vektora B - magnetska indukcija, možete lako primijeniti ovo pravilo. Mentalno pomaknite gimlet duž smjera polja u zavojnici oštrim dijelom naprijed, odnosno rotacijom u smjeru kazaljke na satu duž ose kretanja i pokažite gdje struja teče.
Ako je provodnik ravan, rotirajte ručicu vadičepa duž navedenog vektora tako da je to kretanje u smjeru kazaljke na satu. Znajući da ima desni navoj, smjer u kojem je uvrnut poklapa se sa strujom.
Šta je povezano sa lijevom rukom
Nemojte brkati gimlet i pravilo lijeve ruke, potrebno je odrediti silu koja djeluje na provodnik. Ispravljen dlan lijeve ruke nalazi se duž provodnika. Prsti pokazuju u smjeru toka struje I. Linije polja prolaze kroz otvoreni dlan. Palac se poklapa s vektorom sile - to je značenje pravila lijeve ruke. Ova sila se naziva Amperova sila.
Ovo pravilo možete primijeniti na jednu nabijenu česticu i odrediti smjer 2 sile:
Zamislite da se pozitivno nabijena čestica kreće u magnetskom polju. Linije vektora magnetske indukcije su okomite na smjer njegovog kretanja. Otvoreni lijevi dlan treba staviti prstima u smjeru kretanja naboja, vektor B treba prodrijeti u dlan, pa će palac pokazivati smjer vektora Fa. Ako je čestica negativna, prsti gledaju suprotno od smjera naboja.
Ako vam u nekom trenutku nije bilo jasno, video jasno pokazuje kako koristiti pravilo lijeve ruke:
Važno je znati! Ako imate tijelo i na njega djeluje sila koja teži da ga okrene, okrenite vijak u tom smjeru i odredit ćete gdje je usmjeren moment sile. Ako govorimo o kutnoj brzini, onda je situacija sljedeća: kada se vadičep okreće u istom smjeru kao i rotacija tijela, on će se zavrtati u smjeru kutne brzine.
Vrlo je lako savladati ove metode određivanja smjera sila i polja. Ovakva mnemonička pravila u elektricitetu uvelike olakšavaju zadatke školarcima i studentima. Čak i pun kotlić će se nositi sa gigletom ako je bar jednom otvorio vino vadičepom. Glavna stvar je ne zaboraviti gdje teče struja. Ponavljam da se upotreba gimleta i desne ruke najčešće uspješno koristi u elektrotehnici.
Verovatno ne znate:
Pravila lijeve i desne ruke
Pravilo desne ruke je pravilo koje se koristi za određivanje vektora magnetske indukcije polja.
Ovo pravilo ima i nazive "pravilo gimleta" i "pravilo zavrtnja", zbog sličnosti principa rada. Široko se koristi u fizici, jer omogućava, bez upotrebe posebnih instrumenata ili proračuna, da se odrede najvažniji parametri - ugaona brzina, moment sile, moment impulsa. U elektrodinamici, ova metoda vam omogućava da odredite vektor magnetske indukcije. 
pravilo gimleta
Pravilo gimleta ili zavrtnja: ako su dlanovi desne ruke postavljeni tako da se poklapa sa smjerom struje u provodniku koji se proučava, tada će translacijska rotacija ručke gimleta (palac dlana) direktno ukazati vektor magnetne indukcije.
Drugim riječima, potrebno je desnom rukom ušrafiti bušilicu ili vadičep za određivanje vektora. Nema posebnih poteškoća u savladavanju ovog pravila.
Postoji još jedna verzija ovog pravila. Najčešće se ova metoda jednostavno naziva "pravilo desne ruke".
Zvuči ovako: da biste odredili smjer linija indukcije generiranog magnetskog polja, morate rukom uzeti vodič tako da palac lijevo na 90 ° pokazuje smjer struje koja teče kroz njega. 
Postoji slična opcija za solenoid.
U tom slučaju trebate zgrabiti uređaj tako da se prsti dlana poklope sa smjerom struje u zavojima. Istureni palac u ovom slučaju će pokazati odakle potiču linije magnetnog polja.
Pravilo desne ruke za pokretni provodnik
Ovo pravilo će također pomoći u slučaju provodnika koji se kreću u magnetskom polju. Samo ovdje je potrebno postupiti nešto drugačije.
Otvoreni dlan desne ruke treba postaviti tako da polja sile ulaze u njega okomito. Ispruženi palac treba da ukazuje na smer kretanja provodnika. S ovim rasporedom, ispruženi prsti će se poklopiti sa smjerom indukcijske struje.
Kao što vidimo, broj situacija u kojima ovo pravilo zaista pomaže je prilično velik.
Prvo pravilo lijeve ruke
Lijevi dlan je potrebno postaviti tako da linije indukcije polja ulaze u njega pod pravim uglom (upravno). Četiri ispružena prsta dlana treba da se poklapaju sa smjerom električne struje u vodiču. U tom slučaju, ispruženi palac lijevog dlana pokazat će smjer sile koja djeluje na provodnik. 
U praksi, ova metoda vam omogućava da odredite smjer u kojem će vodič s električnom strujom koja prolazi kroz njega, smješten između dva magneta, početi odstupati.
Drugo pravilo lijeve ruke
Postoje i druge situacije u kojima možete koristiti pravilo lijeve ruke. Konkretno, za određivanje sila s pokretnim nabojem i stacionarnim magnetom.
Drugo pravilo lijeve ruke kaže: Dlan lijeve ruke treba postaviti tako da linije indukcije stvorenog magnetnog polja ulaze u njega okomito. Položaj četiri ispružena prsta ovisi o smjeru električne struje (duž kretanja pozitivno nabijenih čestica ili naspram negativnih). Istureni palac lijeve ruke u ovom slučaju pokazat će smjer Amperove sile ili Lorentzove sile.
Prednost pravila desne i lijeve ruke leži upravo u tome što su jednostavna i omogućavaju precizno određivanje važnih parametara bez upotrebe dodatnih instrumenata. Koriste se u raznim eksperimentima i ispitivanjima, te u praksi kada su u pitanju provodnici i elektromagnetna polja.
soloproject.com
- ovo je posebna vrsta materije, kroz koju se vrši interakcija između pokretnih električno nabijenih čestica.
SVOJSTVA (STACIONARNOG) MAGNETSKOG POLJA
Trajno (ili stacionarno) Magnetno polje je magnetsko polje koje se ne mijenja s vremenom.
1. Magnetno polje kreiran pokretne nabijene čestice i tijela, provodnici sa strujom, trajni magneti.
2. Magnetno polje validan na pokretne nabijene čestice i tijela, na provodnike sa strujom, na trajne magnete, na okvir sa strujom.
3. Magnetno polje vortex, tj. nema izvor.
su sile kojima provodnici sa strujom djeluju jedan na drugog.
.
je karakteristika sile magnetnog polja.
Vektor magnetske indukcije je uvijek usmjeren na isti način kao što je magnetska igla koja slobodno rotira orijentirana u magnetskom polju.
Jedinica mjerenja magnetske indukcije u SI sistemu:
LINIJE MAGNETNE INDUKCIJE
- to su linije, tangente na koje je u bilo kojoj tački vektor magnetske indukcije.
Uniformno magnetno polje- ovo je magnetno polje u kojem je u bilo kojoj tački vektor magnetske indukcije nepromijenjen po veličini i smjeru; posmatrano između ploča ravnog kondenzatora, unutar solenoida (ako je njegov prečnik mnogo manji od njegove dužine) ili unutar šipkastog magneta.
Magnetno polje pravog provodnika sa strujom:
gdje je smjer struje u provodniku na nas okomit na ravan lima,
- smjer struje u provodniku od nas je okomit na ravan lima.
Magnetno polje solenoida:
Magnetno polje šipkastog magneta:
- slično magnetskom polju solenoida.
SVOJSTVA MAGNETNO-INDUKCIJSKIH VODOVA
- imati pravac
- kontinuirano;
-zatvoreno (tj. magnetsko polje je vrtložno);
- ne seku;
- prema njihovoj gustini se procjenjuje veličina magnetne indukcije.
PRAVAC VODOVA MAGNETNE INDUKCIJE
- određuje se pravilom gimleta ili pravilom desne ruke.
Gimlet pravilo (uglavnom za pravi provodnik sa strujom):
Ako se smjer translacijskog kretanja gimleta poklapa sa smjerom struje u provodniku, tada se smjer rotacije ručke gimleta poklapa sa smjerom linija magnetskog polja struje.
Pravilo desne ruke (uglavnom za određivanje smjera magnetskih linija
unutar solenoida):
Ako dlanom desne ruke uhvatite solenoid tako da su četiri prsta usmjerena duž struje u zavojima, tada će palac koji je ostavljen sa strane pokazati smjer linija magnetskog polja unutar solenoida.
Postoje i druge moguće primjene pravila gimleta i desne ruke.
je sila kojom magnetsko polje djeluje na provodnik sa strujom.
Modul amperove sile jednak je proizvodu jačine struje u vodiču i modula vektora magnetske indukcije, dužine vodiča i sinusa ugla između vektora magnetske indukcije i smjera struje u vodiču. .
Amperova sila je maksimalna ako je vektor magnetske indukcije okomit na provodnik.
Ako je vektor magnetske indukcije paralelan sa provodnikom, tada magnetno polje nema uticaja na provodnik sa strujom, tj. Amperova sila je nula.
Smjer Amperove sile je određen pravilo lijeve ruke:
Ako je lijeva ruka postavljena tako da komponenta vektora magnetske indukcije okomita na provodnik ulazi u dlan, a 4 ispružena prsta su usmjerena u smjeru struje, tada će palac savijen za 90 stepeni pokazati smjer sile koja djeluje na provodniku sa strujom.
ili
DJELOVANJE MAGNETSKOG POLJA NA PETLJU SA STRUJOM
Ujednačeno magnetsko polje orijentiše okvir (tj. stvara se obrtni moment i okvir se rotira u poziciju u kojoj je vektor magnetske indukcije okomit na ravan okvira).
Nehomogeno magnetno polje orijentira + privlači ili odbija okvir strujom.
Dakle, u magnetskom polju provodnika sa jednosmernom strujom (nejednako je), okvir sa strujom je orijentisan duž poluprečnika magnetne linije i privlači se ili odbija od provodnika sa jednosmernom strujom, u zavisnosti od smjer struja.
Zapamtite temu "Elektromagnetne pojave" za 8. razred:
class-fizika.narod.ru
Utjecaj magnetnog polja na struju. Pravilo lijeve ruke.
Postavimo provodnik između polova magneta kroz koji teče stalna električna struja. Odmah ćemo primijetiti da će provodnik biti istisnut iz interpolarnog prostora poljem magneta.
Ovo se može objasniti na sljedeći način. Oko provodnika sa strujom (slika 1.) formira se sopstveno magnetsko polje čije su linije sile na jednoj strani provodnika usmerene na isti način kao i linije sile magneta, a na drugoj strani provodnika. provodnik - u suprotnom smjeru. Kao rezultat toga, na jednoj strani vodiča (na vrhu na slici 1) ispada da je magnetsko polje koncentrisano, a na drugoj strani (na dnu na slici 1) ono je razrijeđeno. Stoga, provodnik doživljava silu koja ga pritiska. A ako provodnik nije fiksiran, onda će se pomaknuti.
Slika 1. Utjecaj magnetnog polja na struju.
pravilo lijeve ruke
Za brzo određivanje smjera kretanja vodiča sa strujom u magnetskom polju postoji tzv pravilo lijeve ruke(slika 2.).
Slika 2. Pravilo lijeve ruke.
Pravilo lijeve ruke je sljedeće: ako lijevu ruku postavite između polova magneta tako da magnetne linije sile ulaze u dlan, a četiri prsta ruke se poklapaju sa smjerom struje u provodniku , tada će palac pokazati smjer kretanja provodnika.
Dakle, na vodič kroz koji teče električna struja djeluje sila koja teži da ga pomjeri okomito na magnetske linije sile. Empirijski možete odrediti veličinu ove sile. Ispostavilo se da je sila kojom magnetsko polje djeluje na provodnik sa strujom direktno proporcionalna jačini struje u vodiču i dužini onog dijela vodiča koji se nalazi u magnetskom polju (slika 3 lijevo) .
Ovo pravilo vrijedi ako se provodnik nalazi pod pravim uglom u odnosu na magnetske linije sile.
Slika 3. Jačina interakcije magnetnog polja i struje.
Ako se provodnik ne nalazi pod pravim uglom u odnosu na linije magnetskog polja, već, na primer, kao što je prikazano na slici 3 desno, tada će sila koja deluje na provodnik biti proporcionalna jačini struje u provodniku i dužini provodnika. projekcija dijela provodnika koji se nalazi u magnetskom polju, na ravan okomitu na magnetske linije sile. Iz toga slijedi da ako je provodnik paralelan s magnetskim linijama sile, tada je sila koja djeluje na njega jednaka nuli. Ako je provodnik okomit na smjer linija magnetskog polja, tada sila koja djeluje na njega dostiže svoju maksimalnu vrijednost.
Sila koja djeluje na provodnik sa strujom također ovisi o magnetskoj indukciji. Što su linije magnetskog polja gušće, to je veća sila koja djeluje na provodnik sa strujom.
Sumirajući sve navedeno, djelovanje magnetskog polja na provodnik sa strujom možemo izraziti sljedećim pravilom:
Sila koja djeluje na vodič sa strujom direktno je proporcionalna magnetskoj indukciji, jačini struje u vodiču i dužini projekcije dijela vodiča koji se nalazi u magnetskom polju na ravninu okomitu na magnetski tok.
Treba napomenuti da uticaj magnetnog polja na struju ne zavisi od supstance provodnika, niti od njegovog poprečnog preseka. Utjecaj magnetskog polja na struju može se uočiti čak i u odsustvu vodiča, propuštanjem, na primjer, struje elektrona koji se brzo kreću između polova magneta.
Djelovanje magnetskog polja na struju se široko koristi u nauci i tehnologiji. Upotreba ove radnje zasniva se na uređaju elektromotora koji pretvara električnu energiju u mehaničku energiju, uređaju magnetoelektričnih uređaja za mjerenje napona i jakosti struje, elektrodinamičkim zvučnicima koji pretvaraju električne vibracije u zvuk, specijalnim radio cijevima - magnetronima, katodnim zrakama cijevi, itd. Djelovanjem magnetnog polja struja se koristi za mjerenje mase i naboja elektrona, pa čak i za proučavanje strukture materije.
Pravilo desne ruke
Kada se provodnik kreće u magnetskom polju, u njemu se stvara usmjereno kretanje elektrona, odnosno električna struja, što je posljedica fenomena elektromagnetne indukcije.
Za utvrđivanje pravci kretanja elektrona Koristimo dobro poznato pravilo lijeve ruke.
Ako se, na primjer, vodič koji se nalazi okomito na crtež (slika 1) kreće zajedno s elektronima koji se nalaze u njemu odozgo prema dolje, tada će ovo kretanje elektrona biti ekvivalentno električnoj struji usmjerenoj odozdo prema gore. Ako je istovremeno magnetsko polje u kojem se provodnik kreće usmjereno s lijeva na desno, tada ćemo za određivanje smjera sile koja djeluje na elektrone morati staviti lijevu ruku dlanom ulijevo tako da magnetne linije sile ulaze u dlan, i to sa četiri prsta prema gore (protiv smjera provodnika kretanja, tj. u smjeru "struje"); tada će nam smjer palca pokazati da će na elektrone u provodniku utjecati sila usmjerena od nas na crtež. Posljedično, kretanje elektrona će se dogoditi duž provodnika, odnosno od nas do crteža, a indukcijska struja u vodiču će biti usmjerena od crteža do nas.
Slika 1. Mehanizam elektromagnetne indukcije. Pomicanjem provodnika pomičemo zajedno sa vodičem sve elektrone zatvorene u njemu, a pri kretanju u magnetskom polju električnih naboja na njih će djelovati sila po pravilu lijeve ruke.
Međutim, pravilo lijeve ruke, koje smo primijenili samo da bismo objasnili fenomen elektromagnetne indukcije, u praksi se pokazalo nezgodnim. U praksi se određuje smjer indukcijske struje pravilo desne ruke(Slika 2).
Slika 2. Pravilo desne ruke. Desna ruka je okrenuta dlanom prema magnetnim linijama sile, palac je usmjeren u smjeru kretanja provodnika, a četiri prsta pokazuju u kojem smjeru će teći indukcijska struja.
Pravilo desne ruke je li to, ako desnu ruku stavite u magnetsko polje tako da magnetne linije sile ulaze u dlan, a palac pokazuje smjer kretanja provodnika, tada će preostala četiri prsta pokazati smjer indukcijske struje koja se javlja u kondukter.
www.sxemotehnika.ru
Smjer struje i smjer linija njenog magnetnog polja. Pravilo lijeve ruke. Nastavnica fizike: Murnaeva Ekaterina Alexandrovna. - prezentacija
Prezentacija na temu: » Smjer struje i smjer linija njenog magnetnog polja. Pravilo lijeve ruke. Nastavnica fizike: Murnaeva Ekaterina Alexandrovna. - Transkript:
1 Smjer struje i smjer linija njenog magnetnog polja. Pravilo lijeve ruke. Nastavnica fizike: Murnaeva Ekaterina Aleksandrovna
2 Metode za određivanje smjera magnetske linije Određivanje smjera magnetske linije pomoću magnetne igle Prema Gimletovom pravilu ili prema pravilu desne ruke Prema pravilu lijeve ruke
3 Pravac magnetnih linija
4 Pravilo desne ruke Uhvatite solenoid dlanom svoje desne ruke, pokazujući četiri prsta u smjeru struje u zavojnicama, a zatim će palac lijeve pokazati smjer linija magnetskog polja unutar solenoida
5 Pravilo gimleta
6 BB B U kom smjeru teče struja u provodniku? gore pogrešno dole desno gore desno dole pogrešno lijevo pogrešno desno desno
7 Kako je vektor magnetske indukcije usmjeren na centar kružne struje? + – gore pogrešno dolje desno + – gore desno dolje pogrešno + – desno desno lijevo pogrešno _ + desno krivo lijevo desno
8 Pravilo lijeve ruke Ako je lijeva ruka postavljena tako da linije magnetskog polja ulaze u dlan okomito na nju, a četiri prsta su usmjerena duž struje, tada će palac povučen za 90° pokazati smjer sile koja djeluje na provodniku.
9 Primena Orijentaciono dejstvo MP na strujno kolo koristi se u električnim mernim instrumentima: 1) elektromotori 2) elektrodinamički zvučnik (zvučnik) 3) magnetoelektrični sistem - ampermetri i voltmetri
10 Tri instalacije uređaja se sklapaju prema shemama prikazanim na slici. U kojem od njih: a, b ili c - hoće li se okvir rotirati oko ose ako je krug zatvoren?
11 11 Montiraju se tri instalacije uređaja a, b, c. U kojem će se od njih kretati provodnik AB ako je ključ K zatvoren?
12 U situaciji prikazanoj na slici, djelovanje Amperove sile je usmjereno: A. Gore B. Dolje C. Lijevo D. Desno
13 U situaciji prikazanoj na slici, djelovanje Amperove sile je usmjereno: A. Gore B. Dolje C. Lijevo D. Desno
14 U situaciji prikazanoj na slici, djelovanje Amperove sile je usmjereno: A. Gore B. Dolje C. Lijevo D. Desno
15 Sa slike odredite kako su magnetske linije jednosmjernog magnetskog polja usmjerene A. U smjeru kazaljke na satu B. U suprotnom smjeru
16 Koji su magnetni polovi prikazani na slici? A. 1 sjever, 2 jug B. 1 jug, 2 jug C. 1 jug, 2 sjever D. 1 sjever, 2 sjever
17 Čelični magnet je razbijen na tri dijela. Hoće li krajevi A i B biti magnetski? A. Neće B. Kraj A ima sjeverni magnetni pol, C ima južni C. Kraj C ima sjeverni magnetni pol, A ima južni
18 Sa slike odredite kako su usmjerene magnetske linije jednosmjerne struje MP. A. U smjeru kazaljke na satu B. U smjeru suprotnom od kazaljke na satu
19 Koja od slika ispravno prikazuje položaj magnetne igle u magnetnom polju stalnog magneta? A B C D
20 §§45,46. Vježba 35, 36. Domaći zadatak:
Smjer trenutnog pravila lijeve ruke
Ako se vodič kroz koji prolazi električna struja uvede u magnetsko polje, tada će se, kao rezultat interakcije magnetskog polja i vodiča sa strujom, provodnik kretati u jednom ili drugom smjeru.
Smjer kretanja vodiča ovisi o smjeru struje u njemu i o smjeru linija magnetskog polja.
Pretpostavimo da je u magnetnom polju magneta N
S
postoji provodnik koji se nalazi okomito na ravninu figure; struja teče kroz provodnik u smjeru od nas izvan ravnine figure.
Struja koja teče od ravni figure do posmatrača konvencionalno se označava tačkom, a struja koja teče izvan ravnine figure od posmatrača označava se krstom.
Kretanje provodnika sa strujom u magnetskom polju
1
- magnetsko polje polova i struja provodnika,
2
je rezultirajuće magnetsko polje.
Uvek sve što ostavlja na slikama je označeno krstom,
i usmjeren prema gledaocu - tačku.
Pod dejstvom struje oko vodiča nastaje sopstveno magnetno polje (Sl. 1
.
Primjenjujući pravilo gimleta, lako je provjeriti da se u slučaju koji razmatramo, smjer magnetskih linija ovog polja poklapa sa smjerom kretanja u smjeru kazaljke na satu.
Kada magnetsko polje magneta stupi u interakciju s poljem koje stvara struja, nastaje rezultirajuće magnetsko polje, prikazano na Sl. 2
.
Gustoća magnetskih linija rezultirajućeg polja na obje strane provodnika je različita. Desno od provodnika se sabiraju magnetna polja istog smjera, a lijevo, suprotno usmjerena, djelomično se poništavaju.
Dakle, na provodnik će djelovati sila, koja je veća na desnoj, a manja na lijevoj strani. Pod dejstvom veće sile, provodnik će se kretati u pravcu sile F.
Promjenom smjera struje u vodiču promijenit će se smjer magnetskih linija oko njega, uslijed čega će se promijeniti i smjer kretanja vodiča.
Da biste odredili smjer kretanja vodiča u magnetskom polju, možete koristiti pravilo lijeve ruke, koje je formulirano na sljedeći način:
Ako je lijeva ruka postavljena tako da magnetne linije probijaju dlan, a ispružena četiri prsta pokazuju smjer struje u vodiču, tada će savijeni palac ukazati na smjer kretanja vodiča.
Sila koja djeluje na provodnik sa strujom u magnetskom polju zavisi i od struje u vodiču i od intenziteta magnetnog polja.
Glavna veličina koja karakteriše intenzitet magnetnog polja je magnetna indukcija AT . Jedinica mjere za magnetnu indukciju je tesla ( Tl=Vs/m2 ).
Magnetna indukcija se može suditi po jačini magnetnog polja na provodniku koji nosi struju koji se nalazi u ovom polju. Ako je provodnik dugačak 1m i sa strujom 1 A , koji se nalazi okomito na magnetske linije u jednoličnom magnetskom polju, na njega djeluje sila 1 N (Newton), tada je magnetna indukcija takvog polja jednaka 1 T (tesla).
Magnetna indukcija je vektorska veličina, njegov smjer se poklapa sa smjerom magnetskih linija, a u svakoj tački polja vektor magnetske indukcije je usmjeren tangencijalno na magnetsku liniju.
Force F
, koji djeluje na provodnik sa strujom u magnetskom polju, proporcionalan je magnetskoj indukciji AT
, struja u provodniku I
i dužina provodnika l
, tj.
F=BIl
.
Ova formula je istinita samo ako je provodnik sa strujom lociran okomito na magnetske linije jednolikog magnetskog polja.
Ako je provodnik sa strujom u magnetskom polju pod bilo kojim uglom a
u odnosu na magnetske linije, tada je sila jednaka:
F=Bil sin a
.
Ako je provodnik postavljen duž magnetskih linija, tada se javlja sila F
postaje nula jer a=0 .
(Detaljno i razumljivo u video kursu "U svijet električne energije - kao prvi put!")
Svako ko je odabrao elektrotehniku kao svoju osnovnu profesiju itekako je upoznat sa nekim od osnovnih svojstava električne struje i njenih pratećih magnetnih polja. Jedno od najvažnijih je pravilo gimleta. S jedne strane, prilično je teško ovo pravilo nazvati zakonom. Ispravnije je reći da je riječ o jednom od temeljnih svojstava elektromagnetizma.
Šta je pravilo gimleta? Iako definicija postoji, za potpunije razumijevanje vrijedi se prisjetiti osnova električne energije. Kao što je poznato iz školskog predmeta fizike, električna struja je kretanje elementarnih čestica koje nose električni naboj duž bilo kojeg provodnog materijala. Obično se uspoređuje s međuatomskim kretanjem, koje zbog vanjskih utjecaja (na primjer, magnetskog impulsa) primaju dio energije dovoljan da napuste svoju ustaljenu orbitu u atomu. Uradimo misaoni eksperiment. Da bismo to učinili, potreban nam je opterećenje, EMF izvor i vodič (žica) koji povezuje sve elemente u jedan zatvoreni krug.
Izvor stvara usmjereno kretanje elementarnih čestica u provodniku. Istovremeno, još u 19. veku primećeno je da okolo nastaje takav provodnik koji se okreće u jednom ili drugom pravcu. Pravilo gimleta samo vam omogućava da odredite smjer rotacije. Prostorna konfiguracija polja je neka vrsta cijevi, u čijem se središtu nalazi provodnik. Činilo bi se: kakva je razlika kako se ovo generirano magnetsko polje ponaša! Međutim, Ampere je primijetio da dva provodnika sa strujom djeluju jedan na drugog svojim magnetskim poljima, odbijajući se ili privlačeći jedan drugog, ovisno o smjeru rotacije njihovih polja. Kasnije, na osnovu brojnih eksperimenata, Amper je formulisao i potkrepio svoj zakon interakcije (usput, on je u osnovi rada elektromotora). Očigledno, bez poznavanja pravila gimleta, vrlo je teško razumjeti procese koji su u toku.
U našem primjeru je poznato - od "+" do "-". Poznavanje smjera olakšava korištenje pravila gimleta. Mentalno, počinjemo uvrtati gimlet sa standardnim desnim navojem u provodnik (duž njega) tako da rezultat bude koaksijalan sa smjerom toka struje. U ovom slučaju, rotacija ručke će se podudarati s rotacijom magnetskog polja. Možete koristiti još jedan primjer: uvijamo običan vijak (vijak, vijak).
Ovo pravilo se može upotrijebiti malo drugačije (iako je osnovno značenje isto): ako desnu ruku mentalno obavite oko provodnika sa strujom tako da četiri savijena prsta pokazuju u smjeru u kojem se polje okreće, tada savijeni palac će pokazati smjer struje koja teče kroz provodnik. Shodno tome, vrijedi i suprotno: znajući smjer struje, "hvatajući" žicu, možete saznati smjer vektora rotacije generiranog magnetnog polja. Ovo pravilo se aktivno koristi u proračunu induktora, u kojima je, ovisno o smjeru zavoja, moguće utjecati na struju koja teče (stvarajući, ako je potrebno, protustruju).
Gimletov zakon nam omogućava da formuliramo posljedicu: ako je desni dlan postavljen tako da u njega ulaze linije intenziteta generiranog magnetnog polja, a četiri ispravljena prsta pokazuju na poznati smjer kretanja nabijenih čestica u provodniku , tada će palac savijen pod uglom od 90 stepeni ukazati na smer vektorske sile koja vrši efekat pomeranja na provodnik. Usput, ova sila stvara okretni moment na osovini bilo kojeg elektromotora.
Kao što vidite, postoji dosta načina za korištenje gornjeg pravila, tako da je glavna "poteškoća" u odabiru svake osobe koja mu je jasna.