Regeln der Erklärung der Physik für die rechte und linke Hand. Regel der linken Hand. Mit der Linke-Hand-Regel lässt sich die Richtung der Kraft bestimmen, mit der ein Magnetfeld auf einzelne bewegte Ladungen wirkt.

Für diejenigen, die in der Schule nicht gut in Physik waren, ist die Gimlet-Regel auch heute noch eine echte „Terra Incognita“. Vor allem, wenn Sie versuchen, die Definition eines bekannten Gesetzes im Web zu finden: Suchmaschinen liefern Ihnen sofort viele komplizierte wissenschaftliche Erklärungen mit komplexen Schemata. Es ist jedoch durchaus möglich, kurz und klar zu erklären, woraus es besteht.

Was ist die Gimlet-Regel?

Gimlet - ein Werkzeug zum Bohren von Löchern

Es klingt so: in Fällen, in denen die Richtung des Bohrers bei Translationsbewegungen mit der Stromrichtung im Leiter zusammenfällt, ist auch die Drehrichtung des Griffs des Bohrers damit identisch.

Suche nach Richtungen

Um es herauszufinden, müssen Sie sich noch an den Schulunterricht erinnern. Dabei erklärten uns Physiklehrer, dass elektrischer Strom die Bewegung von Elementarteilchen ist, die gleichzeitig ihre Ladung entlang eines leitfähigen Materials tragen. Aufgrund der Quelle wird die Bewegung von Partikeln im Leiter gerichtet. Bewegung ist bekanntlich Leben, und deshalb entsteht um den Leiter nichts als ein Magnetfeld, und er dreht sich auch. Aber wie?

Es ist diese Regel, die die Antwort gibt (ohne Verwendung von Spezialwerkzeugen), und das Ergebnis erweist sich als sehr wertvoll, da einige Leiter je nach Richtung des Magnetfelds nach völlig unterschiedlichen Szenarien zu agieren beginnen: entweder stoßen sich gegenseitig ab oder stürmen im Gegenteil aufeinander zu.

Verwendungszweck

Der einfachste Weg, die Bewegungsbahn magnetischer Feldlinien zu bestimmen, ist die Anwendung der Gimlet-Regel

So kann man es sich vorstellen – am Beispiel der eigenen rechten Hand und dem gewöhnlichsten Draht. Wir legen den Draht in unsere Hand. Ballen Sie vier Finger fest zu einer Faust. Der Daumen zeigt nach oben, wie eine Geste, mit der wir zeigen, dass uns etwas gefällt. In diesem "Layout" zeigt der Daumen deutlich die Richtung des Stroms an, während die anderen vier - den Bewegungspfad der Magnetfeldlinien.

Die Regel ist im Leben durchaus anwendbar. Physiker brauchen es, um die Richtung des Magnetfelds des Stroms zu bestimmen, die mechanische Rotation der Geschwindigkeit, den Vektor der magnetischen Induktion und das Moment der Kräfte zu berechnen.

Dass die Vorschrift auf unterschiedliche Situationen anwendbar ist, zeigt sich übrigens auch darin, dass es gleich mehrere Auslegungen davon gibt – je nach Einzelfall.

  • Grundgesetze der Dynamik. Newtonsche Gesetze - erstes, zweites, drittes. Galileis Relativitätsprinzip. Das Gesetz der universellen Gravitation. Schwere. Kräfte der Elastizität. Das Gewicht. Reibungskräfte - Ruhen, Gleiten, Rollen + Reibung in Flüssigkeiten und Gasen.
  • Kinematik. Grundlegendes Konzept. Gleichmäßige geradlinige Bewegung. Gleichmäßige Bewegung. Gleichförmige Kreisbewegung. Referenzsystem. Trajektorie, Verschiebung, Weg, Bewegungsgleichung, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Zusammenhang zwischen Linear- und Winkelgeschwindigkeit.
  • einfache Mechanismen. Hebel (Hebel erster Art und Hebel zweiter Art). Block (fester Block und beweglicher Block). Schiefe Ebene. Hydraulikpresse. Die goldene Regel der Mechanik
  • Erhaltungssätze in der Mechanik. Mechanische Arbeit, Leistung, Energie, Impulserhaltungssatz, Energieerhaltungssatz, Gleichgewicht von Festkörpern
  • Kreisbewegung. Bewegungsgleichung im Kreis. Winkelgeschwindigkeit. Normal = Zentripetalbeschleunigung. Zeitraum, Umlauffrequenz (Rotation). Zusammenhang zwischen Linear- und Winkelgeschwindigkeit
  • Mechanische Schwingungen. Freie und erzwungene Schwingungen. Harmonische Schwingungen. Elastische Schwingungen. Mathematisches Pendel. Energieumwandlungen bei harmonischen Schwingungen
  • mechanische Wellen. Geschwindigkeit und Wellenlänge. Wanderwellengleichung. Wellenphänomene (Beugung, Interferenz...)
  • Hydromechanik und Aeromechanik. Druck, hydrostatischer Druck. Pascalsches Gesetz. Grundgleichung der Hydrostatik. Kommunizierende Gefäße. Gesetz des Archimedes. Segelbedingungen tel. Flüssigkeitsströmung. Bernoullis Gesetz. Torricelli-Formel
  • Molekulare Physik. Grundlegende Bestimmungen der IKT. Grundbegriffe und Formeln. Eigenschaften eines idealen Gases. Grundgleichung der MKT. Temperatur. Die Zustandsgleichung für ein ideales Gas. Mendelejew-Klaiperon-Gleichung. Gasgesetze - Isotherme, Isobare, Isochore
  • Wellenoptik. Korpuskularwellentheorie des Lichts. Welleneigenschaften des Lichts. Streuung des Lichts. Lichtinterferenz. Huygens-Fresnel-Prinzip. Lichtbeugung. Polarisation des Lichts
  • Thermodynamik. Innere Energie. Arbeit. Wärmemenge. Thermische Phänomene. Erster Hauptsatz der Thermodynamik. Anwendung des ersten Hauptsatzes der Thermodynamik auf verschiedene Prozesse. Wärmebilanzgleichung. Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik. Wärmekraftmaschinen
  • Elektrostatik. Grundlegendes Konzept. Elektrische Ladung. Das Gesetz der Erhaltung der elektrischen Ladung. Coulomb-Gesetz. Das Superpositionsprinzip. Die Theorie der Nahwirkung. Elektrisches Feldpotential. Kondensator.
  • Konstanter elektrischer Strom. Ohmsches Gesetz für einen Schaltungsabschnitt. Betrieb und Gleichstrom. Joule-Lenz-Gesetz. Ohmsches Gesetz für einen vollständigen Stromkreis. Faradaysches Gesetz der Elektrolyse. Elektrische Schaltungen - Reihen- und Parallelschaltung. Kirchhoffsche Regeln.
  • Elektromagnetische Schwingungen. Freie und erzwungene elektromagnetische Schwingungen. Schwingkreis. Elektrischer Wechselstrom. Kondensator im Wechselstromkreis. Ein Induktor ("Solenoid") in einem Wechselstromkreis.
  • Elektromagnetische Wellen. Das Konzept einer elektromagnetischen Welle. Eigenschaften elektromagnetischer Wellen. Wellenphänomene
  • Du bist jetzt hier: Ein Magnetfeld. Magnetischer Induktionsvektor. Die Gimlet-Regel. Amperesches Gesetz und Amperesche Kraft. Lorentzkraft. Regel der linken Hand. Elektromagnetische Induktion, magnetischer Fluss, Lenzsche Regel, Gesetz der elektromagnetischen Induktion, Selbstinduktion, Magnetfeldenergie
  • Die Quantenphysik. Plancks Hypothese. Das Phänomen des photoelektrischen Effekts. Einsteins Gleichung. Photonen. Bohrs Quantenpostulate.
  • Elemente der Relativitätstheorie. Postulate der Relativitätstheorie. Relativität von Gleichzeitigkeit, Distanzen, Zeitintervallen. Relativistisches Additionsgesetz der Geschwindigkeiten. Die Abhängigkeit der Masse von der Geschwindigkeit. Das Grundgesetz der relativistischen Dynamik...
  • Fehler direkter und indirekter Messungen. Absoluter, relativer Fehler. Systematische und zufällige Fehler. Standardabweichung (Fehler). Tabelle zur Bestimmung der Fehler indirekter Messungen verschiedener Funktionen.
  • BESTIMMUNG DER RICHTUNG DER MAGNETISCHEN FELDLINIEN

    GIM-REGEL
    für einen geraden Leiter mit Strom

    - dient zur Richtungsbestimmung magnetischer Linien (magnetische Induktionslinien)
    um einen geraden stromdurchflossenen Leiter.

    Wenn die Richtung der Translationsbewegung des Bohrers mit der Richtung des Stroms im Leiter zusammenfällt, dann stimmt die Drehrichtung des Bohrers mit der Richtung der Linien des Magnetfelds des Stroms überein.

    Angenommen, ein Leiter mit Strom befindet sich senkrecht zur Blattebene:
    1. E-Mail-Richtung Strom von uns (zur Blechebene)


    Gemäß der Gimlet-Regel werden magnetische Feldlinien im Uhrzeigersinn gerichtet sein.


    Dann werden gemäß der Gimlet-Regel die magnetischen Feldlinien gegen den Uhrzeigersinn gerichtet sein.

    REGEL DER RECHTEN HAND
    für ein Solenoid (d. h. Spulen mit Strom)

    - dient zur Bestimmung der Richtung von magnetischen Linien (magnetische Induktionslinien) innerhalb des Elektromagneten.

    Fasst man den Elektromagneten mit der rechten Handinnenfläche so an, dass vier Finger entlang des Stroms in den Windungen zeigen, dann zeigt der zur Seite gelegte Daumen die Richtung der magnetischen Feldlinien im Inneren des Elektromagneten an.

    1. Wie wirken 2 Spulen mit Strom zusammen?

    2. Wie werden die Ströme in den Drähten gerichtet, wenn die Wechselwirkungskräfte wie in der Abbildung gerichtet sind?


    3. Zwei Leiter sind parallel zueinander. Geben Sie die Stromrichtung im LED-Leiter an.

    Ich freue mich darauf, in der nächsten Lektion zu "5" Entscheidungen zu treffen!

    Es ist bekannt, dass Supraleiter (Substanzen, die bei bestimmten Temperaturen nahezu keinen elektrischen Widerstand haben) sehr starke Magnetfelder erzeugen können. Es wurden Experimente durchgeführt, um solche Magnetfelder zu demonstrieren. Nach dem Abkühlen des keramischen Supraleiters mit flüssigem Stickstoff wurde ein kleiner Magnet auf seiner Oberfläche platziert. Die Abstoßungskraft des Magnetfeldes des Supraleiters war so groß, dass der Magnet aufstieg, in der Luft schwebte und über dem Supraleiter schwebte, bis der Supraleiter beim Erhitzen seine außergewöhnlichen Eigenschaften verlor.

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    EIN MAGNETFELD

    - Dies ist eine besondere Art von Materie, durch die die Wechselwirkung zwischen sich bewegenden elektrisch geladenen Teilchen erfolgt.

    EIGENSCHAFTEN EINES (STATIONÄREN) MAGNETFELDS

    Permanent (oder stationär) Ein Magnetfeld ist ein Magnetfeld, das sich mit der Zeit nicht ändert.

    1. Magnetfeld erstellt bewegte geladene Teilchen und Körper, Leiter mit Strom, Permanentmagnete.

    2. Magnetfeld gültig an bewegten geladenen Teilchen und Körpern, an Leitern mit Strom, an Permanentmagneten, an einem Rahmen mit Strom.

    3. Magnetfeld Wirbel, d.h. hat keine Quelle.

    sind die Kräfte, mit denen stromdurchflossene Leiter aufeinander einwirken.

    .

    ist die Kraftcharakteristik des Magnetfelds.

    Der Vektor der magnetischen Induktion ist immer so gerichtet, wie eine frei rotierende Magnetnadel in einem Magnetfeld orientiert ist.

    Die Maßeinheit der magnetischen Induktion im SI-System:

    LINIEN DER MAGNETISCHEN INDUKTION

    - Dies sind Linien, die an jedem Punkt den Vektor der magnetischen Induktion berühren.

    Einheitliches Magnetfeld- Dies ist ein Magnetfeld, in dem der magnetische Induktionsvektor an jedem seiner Punkte in Größe und Richtung unverändert ist. beobachtet zwischen den Platten eines flachen Kondensators, in einem Solenoid (wenn sein Durchmesser viel kleiner als seine Länge ist) oder in einem Stabmagneten.

    Magnetfeld eines geraden Leiters mit Strom:

    wo ist die Richtung des Stroms im Leiter auf uns senkrecht zur Ebene des Blechs,
    - Die Richtung des Stroms im Leiter von uns ist senkrecht zur Blechebene.

    Magnetfeld des Magneten:

    Magnetfeld Stabmagnet:

    - ähnlich dem Magnetfeld des Elektromagneten.

    EIGENSCHAFTEN MAGNETISCHER INDUKTIONSLEITUNGEN

    - Richtung haben
    - kontinuierlich;
    -geschlossen (d. h. das Magnetfeld ist Wirbel);
    - sich nicht schneiden;
    - nach ihrer Dichte wird die Größe der magnetischen Induktion beurteilt.

    RICHTUNG DER MAGNETISCHEN INDUKTIONSLEITUNGEN

    - wird durch die Gimlet-Regel oder durch die Rechte-Hand-Regel bestimmt.

    Gimlet-Regel (hauptsächlich für einen geraden Leiter mit Strom):

    Rechte-Hand-Regel (hauptsächlich zur Bestimmung der Richtung magnetischer Linien).
    im Solenoid):

    Es gibt andere mögliche Anwendungen des Gimlets und der Regeln für die rechte Hand.

    ist die Kraft, mit der ein Magnetfeld auf einen stromdurchflossenen Leiter wirkt.

    Das Amperekraftmodul ist gleich dem Produkt aus der Stromstärke im Leiter und dem Modul des magnetischen Induktionsvektors, der Länge des Leiters und dem Sinus des Winkels zwischen dem magnetischen Induktionsvektor und der Richtung des Stroms im Leiter .

    Die Amperekraft ist maximal, wenn der magnetische Induktionsvektor senkrecht zum Leiter steht.

    Wenn der magnetische Induktionsvektor parallel zum Leiter ist, dann hat das Magnetfeld keine Wirkung auf den Leiter mit Strom, d.h. Amperes Kraft ist Null.

    Die Richtung der Amperekraft wird durch bestimmt Regel der linken Hand:

    Wenn die linke Hand so positioniert ist, dass die Komponente des magnetischen Induktionsvektors senkrecht zum Leiter in die Handfläche eintritt und 4 ausgestreckte Finger in Richtung des Stroms gerichtet sind, zeigt der um 90 Grad gebogene Daumen die Richtung der wirkenden Kraft an auf dem Leiter mit Strom.

    oder

    WIRKUNG EINES MAGNETFELDS AUF EINE SCHLEIFE MIT STROM

    Ein gleichförmiges Magnetfeld richtet den Rahmen aus (d. h. es wird ein Drehmoment erzeugt und der Rahmen dreht sich in eine Position, in der der magnetische Induktionsvektor senkrecht zur Ebene des Rahmens steht).

    Ein inhomogenes Magnetfeld orientiert + zieht oder stößt den Rahmen mit Strom ab.

    So ist im Magnetfeld eines gleichstromdurchflossenen Leiters (es ist ungleichmäßig) der stromdurchflossene Rahmen entlang des Radius der Magnetlinie ausgerichtet und wird je nach dem vom gleichstromdurchflossenen Leiter angezogen oder abgestoßen die Richtung der Strömungen.

    Denken Sie an das Thema "Elektromagnetische Phänomene" für die 8. Klasse:

    Regel der rechten Hand

    Wenn sich ein Leiter in einem Magnetfeld bewegt, entsteht darin eine gerichtete Bewegung von Elektronen, dh ein elektrischer Strom, der auf das Phänomen der elektromagnetischen Induktion zurückzuführen ist.

    Zum Bestimmen Richtungen der Elektronenbewegung Wenden wir die bekannte Regel der linken Hand an.

    Bewegt sich beispielsweise ein senkrecht zur Zeichnung stehender Leiter (Abbildung 1) mit den darin enthaltenen Elektronen von oben nach unten, so entspricht diese Elektronenbewegung einem von unten nach oben gerichteten elektrischen Strom. Wenn gleichzeitig das Magnetfeld, in dem sich der Leiter bewegt, von links nach rechts gerichtet ist, müssen wir, um die Richtung der auf die Elektronen wirkenden Kraft zu bestimmen, die linke Hand mit der Handfläche nach links legen, damit die magnetische Kraftlinien treten in die Handfläche ein und mit vier Fingern nach oben (gegen die Bewegungsrichtung des Leiters, d.h. in Richtung des "Stroms"); dann zeigt uns die Richtung des Daumens, dass die Elektronen im Leiter von einer Kraft beeinflusst werden, die von uns auf die Zeichnung gerichtet ist. Folglich erfolgt die Bewegung der Elektronen entlang des Leiters, d. H. Von uns zur Zeichnung, und der Induktionsstrom im Leiter wird von der Zeichnung zu uns geleitet.

    Bild 1. Der Mechanismus der elektromagnetischen Induktion. Indem wir den Leiter bewegen, bewegen wir zusammen mit dem Leiter alle darin eingeschlossenen Elektronen, und wenn wir uns in einem Magnetfeld elektrischer Ladungen bewegen, wirkt eine Kraft gemäß der Regel der linken Hand auf sie.

    Allerdings erweist sich die von uns nur zur Erklärung des Phänomens der elektromagnetischen Induktion angewandte Regel der linken Hand in der Praxis als unbequem. In der Praxis wird die Richtung des Induktionsstroms bestimmt Regel der rechten Hand(Figur 2).

    Figur 2. Regel der rechten Hand. Die rechte Hand wird mit der Handfläche in Richtung der magnetischen Kraftlinien gedreht, der Daumen zeigt in Richtung der Bewegung des Leiters und vier Finger zeigen an, in welche Richtung der Induktionsstrom fließen wird.

    Regel der rechten Hand ist dass, Wenn Sie Ihre rechte Hand in ein Magnetfeld legen, sodass die magnetischen Kraftlinien in die Handfläche eintreten und der Daumen die Bewegungsrichtung des Leiters anzeigt, zeigen die verbleibenden vier Finger die Richtung des Induktionsstroms an, der in der auftritt Dirigent.

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    Eine einfache Erklärung der Gimlet-Regel

    Namenserklärung

    Die Erwähnung davon ist den meisten aus dem Physikstudium bekannt, nämlich aus dem Abschnitt Elektrodynamik. Es geschah aus einem bestimmten Grund, denn diese Eselsbrücke wird den Schülern oft gegeben, um das Verständnis des Materials zu vereinfachen. Tatsächlich wird die Gimlet-Regel sowohl in der Elektrizität verwendet, um die Richtung eines Magnetfelds zu bestimmen, als auch in anderen Bereichen, zum Beispiel, um die Winkelgeschwindigkeit zu bestimmen.

    Ein Gimlet ist ein Werkzeug zum Bohren von Löchern mit kleinem Durchmesser in weiche Materialien, für einen modernen Menschen wäre es üblicher, einen Korkenzieher als Beispiel zu verwenden.

    Wichtig! Es wird angenommen, dass der Bohrer, die Schraube oder der Korkenzieher ein Rechtsgewinde hat, d.h. die Drehrichtung beim Drehen ist im Uhrzeigersinn, d.h. Nach rechts.

    Das folgende Video enthält den vollständigen Wortlaut der Gimlet-Regel. Sehen Sie es sich unbedingt an, um den ganzen Punkt zu verstehen:

    Wie hängt das Magnetfeld mit dem Gimlet und den Händen zusammen?

    Bei physikalischen Problemen stößt man beim Studium elektrischer Größen häufig auf die Notwendigkeit, die Richtung des Stroms entlang des Vektors der magnetischen Induktion und umgekehrt zu finden. Diese Fähigkeiten werden auch bei der Lösung komplexer Probleme und Berechnungen im Zusammenhang mit dem Magnetfeld von Systemen benötigt.

    Bevor ich mit der Betrachtung der Regeln fortfahre, möchte ich daran erinnern, dass der Strom von einem Punkt mit einem großen Potenzial zu einem Punkt mit einem niedrigeren fließt. Einfach ausgedrückt: Der Strom fließt von Plus nach Minus.

    Die Gimlet-Regel hat folgende Bedeutung: Wenn die Spitze des Gimlets entlang der Stromrichtung geschraubt wird, dreht sich der Griff in Richtung des Vektors B (des Vektors der magnetischen Induktionslinien).

    Die Rechte-Hand-Regel funktioniert so:

    Platzieren Sie Ihren Daumen so, als würden Sie „Klasse!“ zeigen, dann drehen Sie Ihre Hand so, dass die Richtung des Stroms und des Fingers übereinstimmen. Dann fallen die verbleibenden vier Finger mit dem Magnetfeldvektor zusammen.

    Visuelle Analyse der Rechte-Hand-Regel:

    Um dies klarer zu sehen, führen Sie ein Experiment durch - streuen Sie Metallspäne auf Papier, bohren Sie ein Loch in das Blech und fädeln Sie den Draht ein, nachdem Sie Strom darauf angelegt haben, werden Sie sehen, dass die Späne in konzentrischen Kreisen gruppiert sind.

    Magnetfeld im Solenoid

    All dies gilt für einen geraden Leiter, aber was ist, wenn der Leiter zu einer Spule gewickelt ist?

    Wir wissen bereits, dass, wenn ein Strom um einen Leiter fließt, ein Magnetfeld entsteht, eine Spule ist ein Draht, der viele Male um einen Kern oder Dorn gewickelt ist. Das Magnetfeld wird dabei verstärkt. Ein Solenoid und eine Spule sind im Grunde dasselbe. Das Hauptmerkmal ist, dass die Linien des Magnetfelds auf die gleiche Weise verlaufen wie in der Situation mit einem Permanentmagneten. Der Elektromagnet ist ein gesteuertes Analogon des letzteren.

    Die Rechte-Hand-Regel für ein Solenoid (Spule) hilft uns, die Richtung des Magnetfelds zu bestimmen. Nimmt man die Spule so in die Hand, dass vier Finger in Stromflussrichtung schauen, dann zeigt der Daumen auf den Vektor B in der Mitte der Spule.

    Wenn Sie den Gimlet entlang der Windungen drehen, wieder in Richtung der Strömung, d.h. vom "+"-Anschluss zum "-"-Anschluss des Solenoids, dann das scharfe Ende und die Bewegungsrichtung, wie der magnetische Induktionsvektor liegt.

    In einfachen Worten, wo Sie den Gimlet drehen, gehen die Linien des Magnetfelds dorthin. Gleiches gilt für eine Windung (Rundleiter)

    Bestimmung der Stromrichtung mit einem Handbohrer

    Wenn Sie die Richtung des Vektors B - magnetische Induktion kennen, können Sie diese Regel leicht anwenden. Bewegen Sie den Gimlet gedanklich entlang der Richtung des Feldes in der Spule mit dem scharfen Teil nach vorne bzw. im Uhrzeigersinn entlang der Bewegungsachse und zeigen Sie, wo der Strom fließt.

    Wenn der Leiter gerade ist, drehen Sie den Korkenziehergriff entlang des angegebenen Vektors, sodass diese Bewegung im Uhrzeigersinn erfolgt. Da er ein Rechtsgewinde hat, stimmt die Einschraubrichtung mit der Strömung überein.

    Was ist mit der linken Hand verbunden

    Verwechseln Sie nicht den Gimlet und die Regel der linken Hand, es ist notwendig, die auf den Leiter wirkende Kraft zu bestimmen. Die gerade Handfläche der linken Hand befindet sich entlang des Dirigenten. Die Finger zeigen in Stromflussrichtung I. Feldlinien verlaufen durch die offene Handfläche. Der Daumen fällt mit dem Kraftvektor zusammen - das ist die Bedeutung der Regel der linken Hand. Diese Kraft wird als Ampere-Kraft bezeichnet.

    Sie können diese Regel auf ein einzelnes geladenes Teilchen anwenden und die Richtung von 2 Kräften bestimmen:

    Stellen Sie sich vor, dass sich ein positiv geladenes Teilchen in einem Magnetfeld bewegt. Die Linien des magnetischen Induktionsvektors stehen senkrecht zu seiner Bewegungsrichtung. Sie müssen die offene linke Handfläche mit den Fingern in Richtung der Ladungsbewegung legen, der Vektor B sollte die Handfläche durchdringen, dann zeigt der Daumen die Richtung des Vektors Fa an. Ist das Teilchen negativ, blicken die Finger entgegen der Ladungsrichtung.

    Wenn Sie sich irgendwann nicht klar waren, zeigt das Video anschaulich, wie Sie die Linke-Hand-Regel anwenden:

    Es ist wichtig zu wissen! Wenn Sie einen Körper haben und eine Kraft auf ihn wirkt, die dazu neigt, ihn zu drehen, drehen Sie die Schraube in diese Richtung, und Sie bestimmen, wohin das Kraftmoment gerichtet ist. Wenn wir von der Winkelgeschwindigkeit sprechen, dann ist die Situation wie folgt: Wenn sich der Korkenzieher in die gleiche Richtung dreht wie der Körper, dreht er sich in Richtung der Winkelgeschwindigkeit.

    Diese Methoden zur Richtungsbestimmung von Kräften und Feldern sind sehr einfach zu beherrschen. Solche Merkregeln in der Elektrizität erleichtern die Aufgaben von Schülern und Studenten erheblich. Selbst ein voller Kessel wird mit einem Gimlet fertig, wenn er mindestens einmal Wein mit einem Korkenzieher geöffnet hat. Hauptsache nicht vergessen, wo der Strom fließt. Ich wiederhole, dass die Verwendung eines Gimlets und der rechten Hand in der Elektrotechnik am häufigsten erfolgreich eingesetzt wird.

    Sie wissen wahrscheinlich nicht:

    Regeln der linken und rechten Hand

    Die Rechte-Hand-Regel ist die Regel zur Bestimmung des magnetischen Induktionsvektors eines Feldes.

    Diese Regel hat aufgrund der Ähnlichkeit des Funktionsprinzips auch die Namen "Rule of Gimlet" und "Rule of the Screw". Es ist in der Physik weit verbreitet, da es ohne Verwendung spezieller Instrumente oder Berechnungen die Bestimmung der wichtigsten Parameter - Winkelgeschwindigkeit, Kraftmoment, Impulsmoment - ermöglicht. In der Elektrodynamik können Sie mit dieser Methode den Vektor der magnetischen Induktion bestimmen.

    Gimlet-Regel

    Die Regel eines Handbohrers oder einer Schraube: Wenn die Handflächen der rechten Hand so platziert sind, dass sie mit der Richtung des Stroms im untersuchten Leiter übereinstimmen, zeigt die Translationsdrehung des Handbohrergriffs (Daumen der Handfläche) direkt an der Vektor der magnetischen Induktion.

    Mit anderen Worten, es ist notwendig, mit der rechten Hand einen Bohrer oder einen Korkenzieher einzuschrauben, um den Vektor zu bestimmen. Es gibt keine besonderen Schwierigkeiten, diese Regel zu beherrschen.

    Es gibt eine andere Version dieser Regel. Meistens wird diese Methode einfach als „Rechte-Hand-Regel“ bezeichnet.

    Es hört sich so an: Um die Richtung der Induktionslinien des erzeugten Magnetfelds zu bestimmen, müssen Sie den Leiter so mit der Hand nehmen, dass der um 90 ° linke Daumen die Richtung des durch ihn fließenden Stroms anzeigt.

    Es gibt eine ähnliche Option für das Solenoid.

    In diesem Fall sollten Sie das Gerät so greifen, dass die Finger der Handfläche in den Kurven mit der Stromrichtung übereinstimmen. Der hervorstehende Daumen zeigt in diesem Fall, woher die magnetischen Feldlinien kommen.

    Rechte-Hand-Regel für einen sich bewegenden Leiter

    Diese Regel hilft auch bei Leitern, die sich in einem Magnetfeld bewegen. Nur hier muss man etwas anders vorgehen.

    Die offene Handfläche der rechten Hand sollte so positioniert werden, dass die Feldlinien senkrecht in sie eintreten. Der ausgestreckte Daumen soll die Bewegungsrichtung des Dirigenten anzeigen. Bei dieser Anordnung fallen die ausgestreckten Finger mit der Richtung des Induktionsstroms zusammen.

    Wie wir sehen können, ist die Anzahl der Situationen, in denen diese Regel wirklich hilft, ziemlich groß.

    Die erste Regel der linken Hand

    Es ist notwendig, die linke Handfläche so zu platzieren, dass die Feldinduktionslinien im rechten Winkel (senkrecht) in sie eintreten. Die vier ausgestreckten Finger der Handfläche sollten mit der Richtung des elektrischen Stroms im Leiter übereinstimmen. In diesem Fall zeigt der ausgestreckte Daumen der linken Handfläche die Richtung der auf den Leiter wirkenden Kraft an.

    In der Praxis können Sie mit dieser Methode die Richtung bestimmen, in der ein Leiter, durch den ein elektrischer Strom fließt, zwischen zwei Magneten platziert wird, abzuweichen beginnt.

    Die zweite Regel der linken Hand

    Es gibt andere Situationen, in denen Sie die Regel der linken Hand anwenden können. Insbesondere zur Ermittlung der Kräfte bei bewegter Ladung und ruhendem Magneten.

    Eine weitere Regel der linken Hand besagt: Die linke Handfläche sollte so positioniert werden, dass die Induktionslinien des erzeugten Magnetfeldes senkrecht in sie eintreten. Die Position der vier ausgestreckten Finger hängt von der Richtung des elektrischen Stroms ab (entlang der Bewegung positiv geladener Teilchen oder gegen negative). Der vorstehende Daumen der linken Hand zeigt in diesem Fall die Richtung der Ampere-Kraft oder der Lorentz-Kraft an.

    Der Vorteil der Regeln der rechten und linken Hand liegt gerade darin, dass sie einfach sind und es Ihnen ermöglichen, wichtige Parameter ohne den Einsatz zusätzlicher Instrumente genau zu bestimmen. Sie werden in verschiedenen Experimenten und Tests sowie in der Praxis verwendet, wenn es um Leiter und elektromagnetische Felder geht.


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    - Dies ist eine besondere Art von Materie, durch die die Wechselwirkung zwischen sich bewegenden elektrisch geladenen Teilchen erfolgt.

    EIGENSCHAFTEN EINES (STATIONÄREN) MAGNETFELDS

    Permanent (oder stationär) Ein Magnetfeld ist ein Magnetfeld, das sich mit der Zeit nicht ändert.

    1. Magnetfeld erstellt bewegte geladene Teilchen und Körper, Leiter mit Strom, Permanentmagnete.

    2. Magnetfeld gültig an bewegten geladenen Teilchen und Körpern, an Leitern mit Strom, an Permanentmagneten, an einem Rahmen mit Strom.

    3. Magnetfeld Wirbel, d.h. hat keine Quelle.

    sind die Kräfte, mit denen stromdurchflossene Leiter aufeinander einwirken.

    .

    ist die Kraftcharakteristik des Magnetfelds.

    Der Vektor der magnetischen Induktion ist immer so gerichtet, wie eine frei rotierende Magnetnadel in einem Magnetfeld orientiert ist.

    Die Maßeinheit der magnetischen Induktion im SI-System:

    LINIEN DER MAGNETISCHEN INDUKTION

    - Dies sind Linien, die an jedem Punkt den Vektor der magnetischen Induktion berühren.

    Einheitliches Magnetfeld- Dies ist ein Magnetfeld, in dem der magnetische Induktionsvektor an jedem seiner Punkte in Größe und Richtung unverändert ist. beobachtet zwischen den Platten eines flachen Kondensators, in einem Solenoid (wenn sein Durchmesser viel kleiner als seine Länge ist) oder in einem Stabmagneten.

    Magnetfeld eines geraden Leiters mit Strom:

    wo ist die Richtung des Stroms im Leiter auf uns senkrecht zur Ebene des Blechs,
    - Die Richtung des Stroms im Leiter von uns ist senkrecht zur Blechebene.

    Magnetfeld des Magneten:

    Magnetfeld Stabmagnet:

    - ähnlich dem Magnetfeld des Elektromagneten.

    EIGENSCHAFTEN MAGNETISCHER INDUKTIONSLEITUNGEN

    - Richtung haben
    - kontinuierlich;
    -geschlossen (d. h. das Magnetfeld ist Wirbel);
    - sich nicht schneiden;
    - nach ihrer Dichte wird die Größe der magnetischen Induktion beurteilt.

    RICHTUNG DER MAGNETISCHEN INDUKTIONSLEITUNGEN

    - wird durch die Gimlet-Regel oder durch die Rechte-Hand-Regel bestimmt.

    Gimlet-Regel (hauptsächlich für einen geraden Leiter mit Strom):

    Wenn die Richtung der Translationsbewegung des Bohrers mit der Richtung des Stroms im Leiter zusammenfällt, dann stimmt die Drehrichtung des Bohrers mit der Richtung der Linien des Magnetfelds des Stroms überein.

    Rechte-Hand-Regel (hauptsächlich zur Bestimmung der Richtung magnetischer Linien).
    im Solenoid):

    Fasst man den Elektromagneten mit der rechten Handinnenfläche so an, dass vier Finger entlang des Stroms in den Windungen zeigen, dann zeigt der zur Seite gelegte Daumen die Richtung der magnetischen Feldlinien im Inneren des Elektromagneten an.

    Es gibt andere mögliche Anwendungen des Gimlets und der Regeln für die rechte Hand.

    ist die Kraft, mit der ein Magnetfeld auf einen stromdurchflossenen Leiter wirkt.

    Das Amperekraftmodul ist gleich dem Produkt aus der Stromstärke im Leiter und dem Modul des magnetischen Induktionsvektors, der Länge des Leiters und dem Sinus des Winkels zwischen dem magnetischen Induktionsvektor und der Richtung des Stroms im Leiter .

    Die Amperekraft ist maximal, wenn der magnetische Induktionsvektor senkrecht zum Leiter steht.

    Wenn der magnetische Induktionsvektor parallel zum Leiter ist, dann hat das Magnetfeld keine Wirkung auf den Leiter mit Strom, d.h. Amperes Kraft ist Null.

    Die Richtung der Amperekraft wird durch bestimmt Regel der linken Hand:

    Wenn die linke Hand so positioniert ist, dass die Komponente des magnetischen Induktionsvektors senkrecht zum Leiter in die Handfläche eintritt und 4 ausgestreckte Finger in Richtung des Stroms gerichtet sind, zeigt der um 90 Grad gebogene Daumen die Richtung der wirkenden Kraft an auf dem Leiter mit Strom.

    oder

    WIRKUNG EINES MAGNETFELDS AUF EINE SCHLEIFE MIT STROM

    Ein gleichförmiges Magnetfeld richtet den Rahmen aus (d. h. es wird ein Drehmoment erzeugt und der Rahmen dreht sich in eine Position, in der der magnetische Induktionsvektor senkrecht zur Ebene des Rahmens steht).

    Ein inhomogenes Magnetfeld orientiert + zieht oder stößt den Rahmen mit Strom ab.

    So ist im Magnetfeld eines gleichstromdurchflossenen Leiters (es ist ungleichmäßig) der stromdurchflossene Rahmen entlang des Radius der Magnetlinie ausgerichtet und wird je nach dem vom gleichstromdurchflossenen Leiter angezogen oder abgestoßen die Richtung der Strömungen.

    Denken Sie an das Thema "Elektromagnetische Phänomene" für die 8. Klasse:

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    Die Wirkung eines Magnetfeldes auf einen Strom. Regel der linken Hand.

    Stellen wir einen Leiter zwischen die Pole eines Magneten, durch den ein konstanter elektrischer Strom fließt. Wir werden sofort bemerken, dass der Leiter durch das Feld des Magneten aus dem interpolaren Raum herausgedrückt wird.

    Dies lässt sich wie folgt erklären. Um den Leiter mit Strom (Abbildung 1.) Bildet sich ein eigenes Magnetfeld, dessen Kraftlinien auf der einen Seite des Leiters in gleicher Weise wie die Kraftlinien des Magneten und auf der anderen Seite des gerichtet sind Leiter - in die entgegengesetzte Richtung. Dadurch wird das Magnetfeld auf einer Seite des Leiters (in Abbildung 1 oben) konzentriert und auf der anderen Seite (in Abbildung 1 unten) verdünnt. Daher erfährt der Leiter eine nach unten drückende Kraft. Und wenn der Dirigent nicht fixiert ist, bewegt er sich.

    Abbildung 1. Wirkung eines Magnetfelds auf den Strom.

    Regel der linken Hand

    Um die Bewegungsrichtung eines Leiters mit Strom in einem Magnetfeld schnell zu bestimmen, gibt es einen sogenannten Regel der linken Hand(Bild 2.).

    Abbildung 2. Regel der linken Hand.

    Die Regel der linken Hand lautet wie folgt: Wenn Sie die linke Hand zwischen die Pole des Magneten legen, treten die magnetischen Kraftlinien in die Handfläche ein und die vier Finger der Hand stimmen mit der Stromrichtung im Leiter überein , dann zeigt der Daumen die Bewegungsrichtung des Dirigenten an.

    Auf einen Leiter, durch den ein elektrischer Strom fließt, wirkt also eine Kraft, die dazu neigt, ihn senkrecht zu den magnetischen Kraftlinien zu bewegen. Empirisch können Sie die Größe dieser Kraft bestimmen. Es stellt sich heraus, dass die Kraft, mit der das Magnetfeld auf einen stromdurchflossenen Leiter wirkt, direkt proportional zur Stromstärke im Leiter und der Länge des Teils des Leiters ist, der sich im Magnetfeld befindet (Abbildung 3 links). .

    Diese Regel gilt, wenn der Leiter im rechten Winkel zu den magnetischen Kraftlinien angeordnet ist.

    Abbildung 3. Die Stärke der Wechselwirkung von Magnetfeld und Strom.

    Liegt der Leiter nicht im rechten Winkel zu den magnetischen Feldlinien, sondern beispielsweise wie in Bild 3 rechts dargestellt, dann ist die auf den Leiter wirkende Kraft proportional zur Stromstärke im Leiter und der Länge die Projektion des im Magnetfeld befindlichen Teils des Leiters auf eine Ebene senkrecht zu den magnetischen Feldlinien. Daraus folgt, dass, wenn der Leiter parallel zu den magnetischen Kraftlinien ist, die auf ihn wirkende Kraft Null ist. Steht der Leiter senkrecht zur Richtung der magnetischen Feldlinien, so erreicht die auf ihn wirkende Kraft ihren größten Wert.

    Die auf einen stromdurchflossenen Leiter wirkende Kraft hängt auch von der magnetischen Induktion ab. Je dichter die magnetischen Feldlinien sind, desto größer ist die Kraft, die auf den stromdurchflossenen Leiter wirkt.

    Zusammenfassend lässt sich die Wirkung eines Magnetfeldes auf einen stromdurchflossenen Leiter durch folgende Regel ausdrücken:

    Die auf einen stromdurchflossenen Leiter wirkende Kraft ist direkt proportional zur magnetischen Induktion, der Stromstärke im Leiter und der Länge der Projektion des im Magnetfeld befindlichen Teils des Leiters auf eine Ebene senkrecht zum magnetischen Fluss.

    Es ist zu beachten, dass die Wirkung des Magnetfelds auf den Strom weder von der Substanz des Leiters noch von seinem Querschnitt abhängt. Die Wirkung eines Magnetfelds auf den Strom kann sogar ohne Leiter beobachtet werden, indem beispielsweise ein Strom sich schnell bewegender Elektronen zwischen den Polen eines Magneten hindurchgeleitet wird.

    Die Einwirkung eines Magnetfeldes auf einen Strom wird in Wissenschaft und Technik vielfach genutzt. Die Verwendung dieser Aktion basiert auf der Vorrichtung von Elektromotoren, die elektrische Energie in mechanische Energie umwandeln, der Vorrichtung von magnetoelektrischen Geräten zur Messung von Spannung und Stromstärke, elektrodynamischen Lautsprechern, die elektrische Schwingungen in Schall umwandeln, speziellen Radioröhren - Magnetrons, Kathodenstrahl Röhren usw. Durch die Einwirkung eines Magnetfelds wird Strom dazu verwendet, die Masse und Ladung eines Elektrons zu messen und sogar die Struktur der Materie zu untersuchen.

    Regel der rechten Hand

    Wenn sich ein Leiter in einem Magnetfeld bewegt, entsteht darin eine gerichtete Bewegung von Elektronen, dh ein elektrischer Strom, der auf das Phänomen der elektromagnetischen Induktion zurückzuführen ist.

    Zum Bestimmen Richtungen der Elektronenbewegung Wenden wir die bekannte Regel der linken Hand an.

    Bewegt sich beispielsweise ein senkrecht zur Zeichnung stehender Leiter (Abbildung 1) mit den darin enthaltenen Elektronen von oben nach unten, so entspricht diese Elektronenbewegung einem von unten nach oben gerichteten elektrischen Strom. Wenn gleichzeitig das Magnetfeld, in dem sich der Leiter bewegt, von links nach rechts gerichtet ist, müssen wir, um die Richtung der auf die Elektronen wirkenden Kraft zu bestimmen, die linke Hand mit der Handfläche nach links legen, damit die magnetische Kraftlinien treten in die Handfläche ein und mit vier Fingern nach oben (gegen die Bewegungsrichtung des Leiters, d.h. in Richtung des "Stroms"); dann zeigt uns die Richtung des Daumens, dass die Elektronen im Leiter von einer Kraft beeinflusst werden, die von uns auf die Zeichnung gerichtet ist. Folglich erfolgt die Bewegung der Elektronen entlang des Leiters, d. H. Von uns zur Zeichnung, und der Induktionsstrom im Leiter wird von der Zeichnung zu uns geleitet.

    Bild 1. Der Mechanismus der elektromagnetischen Induktion. Indem wir den Leiter bewegen, bewegen wir zusammen mit dem Leiter alle darin eingeschlossenen Elektronen, und wenn wir uns in einem Magnetfeld elektrischer Ladungen bewegen, wirkt eine Kraft gemäß der Regel der linken Hand auf sie.

    Allerdings erweist sich die von uns nur zur Erklärung des Phänomens der elektromagnetischen Induktion angewandte Regel der linken Hand in der Praxis als unbequem. In der Praxis wird die Richtung des Induktionsstroms bestimmt Regel der rechten Hand(Figur 2).

    Figur 2. Regel der rechten Hand. Die rechte Hand wird mit der Handfläche in Richtung der magnetischen Kraftlinien gedreht, der Daumen zeigt in Richtung der Bewegung des Leiters und vier Finger zeigen an, in welche Richtung der Induktionsstrom fließen wird.

    Regel der rechten Hand ist dass, Wenn Sie Ihre rechte Hand in ein Magnetfeld legen, sodass die magnetischen Kraftlinien in die Handfläche eintreten und der Daumen die Bewegungsrichtung des Leiters anzeigt, zeigen die verbleibenden vier Finger die Richtung des Induktionsstroms an, der in der auftritt Dirigent.

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    Die Richtung des Stroms und die Richtung der Linien seines Magnetfelds. Regel der linken Hand. Physiklehrerin: Murnaeva Ekaterina Alexandrovna. - Präsentation

    Präsentation zum Thema: » Die Richtung des Stroms und die Richtung seiner Magnetfeldlinien. Regel der linken Hand. Physiklehrerin: Murnaeva Ekaterina Alexandrovna. - Abschrift:

    1 Die Richtung des Stroms und die Richtung der Linien seines Magnetfelds. Regel der linken Hand. Physiklehrerin: Murnaeva Ekaterina Aleksandrovna

    2 Methoden zur Bestimmung der Richtung einer Magnetlinie Bestimmung der Richtung einer Magnetlinie Mit einer Magnetnadel Nach der Gimlet-Regel oder nach der Rechts-Hand-Regel Nach der Links-Hand-Regel

    3 Richtung der magnetischen Linien

    4 Regel für die rechte Hand Greifen Sie die Magnetspule mit der rechten Handfläche und zeigen Sie mit vier Fingern in Richtung des Stroms in den Spulen, dann zeigt der linke Daumen die Richtung der magnetischen Feldlinien innerhalb der Magnetspule

    5 Regel des Gimlets

    6 BB B In welche Richtung fließt der Strom im Leiter? oben falsch unten rechts oben rechts unten falsch links falsch rechts richtig

    7 Wie ist der magnetische Induktionsvektor auf das Zentrum des Kreisstroms gerichtet? + – oben falsch unten rechts + – oben rechts unten falsch + – rechts rechts links falsch _ + rechts falsch links rechts

    8 Linke-Hand-Regel Wenn die linke Hand so positioniert ist, dass die Magnetfeldlinien senkrecht dazu in die Handfläche eintreten und vier Finger entlang des Stroms gerichtet sind, zeigt der um 90 ° seitlich versetzte Daumen die Richtung der wirkenden Kraft auf dem Dirigenten.

    9 Anwendung Die Orientierungswirkung des MP auf den Stromkreis wird in elektrischen Messgeräten verwendet: 1) Elektromotoren 2) elektrodynamischer Lautsprecher (Lautsprecher) 3) magnetoelektrisches System - Amperemeter und Voltmeter

    10 Drei Installationen von Geräten werden gemäß den in der Abbildung gezeigten Schemata zusammengebaut. In welchem ​​von ihnen: a, b oder c - dreht sich der Rahmen um die Achse, wenn der Stromkreis geschlossen ist?

    11 11 Drei Installationen der Geräte a, b, c werden zusammengebaut. In welchem ​​von ihnen bewegt sich der Leiter AB, wenn die Taste K geschlossen ist?

    12 In der in der Abbildung gezeigten Situation ist die Wirkung der Ampère-Kraft gerichtet: A. nach oben B. nach unten C. nach links D. nach rechts

    13 In der in der Abbildung gezeigten Situation ist die Wirkung der Ampere-Kraft gerichtet: A. nach oben B. nach unten C. nach links D. nach rechts

    14 In der in der Abbildung gezeigten Situation ist die Wirkung der Ampère-Kraft gerichtet: A. nach oben B. nach unten C. nach links D. nach rechts

    15 Bestimmen Sie anhand der Abbildung, wie die magnetischen Linien des Gleichstrom-Magnetfelds ausgerichtet sind A. Im Uhrzeigersinn B. Gegen den Uhrzeigersinn

    16 Welche Magnetpole sind in der Abbildung dargestellt? A. 1 Norden, 2 Süden B. 1 Süden, 2 Süden C. 1 Süden, 2 Norden D. 1 Norden, 2 Norden

    17 Der Stahlmagnet wurde in drei Teile zerbrochen. Sind die Enden A und B magnetisch? A. Das werden sie nicht. B. Ende A hat einen magnetischen Nordpol, C hat einen südlichen C. Ende C hat einen magnetischen Nordpol, A hat einen südlichen

    18 Bestimmen Sie anhand der Abbildung, wie die magnetischen Linien des Gleichstroms MP gerichtet sind. A. Im Uhrzeigersinn B. Gegen den Uhrzeigersinn

    19 Welche der Abbildungen zeigt richtig die Position der Magnetnadel im Magnetfeld eines Dauermagneten? A B C D

    20 §§45,46. Übung 35, 36. Hausaufgaben:

    Richtung der aktuellen Regel für die linke Hand

    Wenn der Leiter, durch den der elektrische Strom fließt, in ein Magnetfeld eingeführt wird, bewegt sich der Leiter infolge der Wechselwirkung des Magnetfelds und des Leiters mit Strom in die eine oder andere Richtung.
    Die Bewegungsrichtung des Leiters hängt von der Richtung des darin fließenden Stroms und von der Richtung der magnetischen Feldlinien ab.

    Nehmen wir das im Magnetfeld eines Magneten an N S es gibt einen Leiter, der senkrecht zur Ebene der Figur angeordnet ist; Strom fließt durch den Leiter in der Richtung von uns über die Ebene der Figur hinaus.

    Der von der Figurenebene zum Betrachter fließende Strom wird herkömmlicherweise mit einem Punkt bezeichnet, und der über die Figurenebene vom Betrachter fließende Strom wird mit einem Kreuz bezeichnet.

    Die Bewegung eines Leiters mit Strom in einem Magnetfeld
    1 - Magnetfeld der Pole und Leiterstrom,
    2 ist das resultierende Magnetfeld.

    Immer alles, was in den Bildern verbleibt, ist mit einem Kreuz gekennzeichnet,
    und auf den Betrachter gerichtet - ein Punkt.

    Unter der Einwirkung eines Stroms um den Leiter herum wird ein eigenes Magnetfeld gebildet (Abb. 1 .
    Unter Anwendung der Gimlet-Regel lässt sich leicht nachweisen, dass im betrachteten Fall die Richtung der magnetischen Linien dieses Feldes mit der Richtung der Bewegung im Uhrzeigersinn übereinstimmt.

    Wenn das Magnetfeld des Magneten mit dem vom Strom erzeugten Feld interagiert, entsteht das resultierende Magnetfeld, wie in Abb. 2 .
    Die Dichte der magnetischen Linien des resultierenden Feldes auf beiden Seiten des Leiters ist unterschiedlich. Rechts vom Leiter addieren sich Magnetfelder gleicher Richtung, links entgegengesetzt gerichtete heben sie sich teilweise auf.

    Auf den Leiter wirkt also eine Kraft, die rechts größer und links kleiner ist. Unter Einwirkung einer größeren Kraft bewegt sich der Leiter in Richtung der Kraft F.

    Eine Änderung der Stromrichtung im Leiter ändert die Richtung der magnetischen Linien um ihn herum, wodurch sich auch die Bewegungsrichtung des Leiters ändert.

    Um die Bewegungsrichtung eines Leiters in einem Magnetfeld zu bestimmen, können Sie die Linke-Hand-Regel verwenden, die wie folgt formuliert ist:

    Wenn die linke Hand so positioniert ist, dass die Magnetlinien die Handfläche durchbohren und die ausgestreckten vier Finger die Richtung des Stroms im Leiter anzeigen, zeigt der gebogene Daumen die Bewegungsrichtung des Leiters an.

    Die Kraft, die in einem Magnetfeld auf einen stromdurchflossenen Leiter wirkt, hängt sowohl vom Strom im Leiter als auch von der Stärke des Magnetfelds ab.

    Die Hauptgröße, die die Intensität des Magnetfelds charakterisiert, ist die magnetische Induktion BEIM . Die Maßeinheit für magnetische Induktion ist Tesla ( Tl=Vs/m2 ).

    Die magnetische Induktion kann anhand der Stärke des Magnetfelds auf einem stromdurchflossenen Leiter beurteilt werden, der in diesem Feld angeordnet ist. Wenn der Dirigent lang ist 1m und mit strom 1 A , senkrecht zu den Magnetlinien in einem homogenen Magnetfeld, wirkt eine Kraft 1 N (Newton), dann ist die magnetische Induktion eines solchen Feldes gleich 1 T (Tesla).

    Die magnetische Induktion ist eine Vektorgröße, ihre Richtung stimmt mit der Richtung der magnetischen Linien überein, und an jedem Punkt des Feldes ist der magnetische Induktionsvektor tangential zur magnetischen Linie gerichtet.

    Gewalt F , die auf einen Leiter mit Strom in einem Magnetfeld wirkt, ist proportional zur magnetischen Induktion BEIM , Strom im Leiter ich und Leiterlänge l , d.h.
    F=Bil .

    Diese Formel gilt nur, wenn der stromdurchflossene Leiter senkrecht zu den magnetischen Linien eines homogenen Magnetfeldes steht.
    Befindet sich ein bestromter Leiter in einem beliebigen Winkel in einem Magnetfeld a in Bezug auf magnetische Linien, dann ist die Kraft gleich:
    F=BIl Sünde a .
    Wenn der Leiter entlang magnetischer Linien platziert wird, dann die Kraft F Null wird, weil a=0 .

    (Ausführlich und verständlich im Videokurs „In die Welt der Elektrizität – wie zum ersten Mal!“)

    Wer Elektrotechnik als Hauptberuf gewählt hat, kennt einige der grundlegenden Eigenschaften des elektrischen Stroms und der ihn begleitenden Magnetfelder sehr gut. Eine der wichtigsten davon ist die Gimlet-Regel. Einerseits ist es ziemlich schwierig, diese Regel als Gesetz zu bezeichnen. Es ist richtiger zu sagen, dass wir über eine der grundlegenden Eigenschaften des Elektromagnetismus sprechen.

    Was ist die Gimlet-Regel? Obwohl die Definition existiert, lohnt es sich, sich für ein vollständigeres Verständnis an die Grundlagen der Elektrizität zu erinnern. Wie aus dem Schulphysikkurs bekannt, ist elektrischer Strom die Bewegung von Elementarteilchen, die eine elektrische Ladung tragen, entlang eines leitfähigen Materials. Üblicherweise wird sie mit interatomaren Bewegungen verglichen, die aufgrund äußerer Einflüsse (z. B. eines magnetischen Impulses) einen Energieanteil erhalten, der ausreicht, um ihre festgelegte Umlaufbahn im Atom zu verlassen. Machen wir ein Gedankenexperiment. Dazu benötigen wir eine Last, eine EMF-Quelle und einen Leiter (Draht), der alle Elemente zu einem einzigen geschlossenen Stromkreis verbindet.

    Die Quelle erzeugt eine gerichtete Bewegung von Elementarteilchen im Leiter. Gleichzeitig wurde bereits im 19. Jahrhundert festgestellt, dass um einen solchen Leiter herum entsteht, der sich in die eine oder andere Richtung dreht. Mit der Gimlet-Regel können Sie nur die Drehrichtung bestimmen. Die räumliche Anordnung des Feldes ist eine Art Röhre, in deren Mitte sich ein Leiter befindet. Es scheint: Welchen Unterschied macht es, wie sich dieses erzeugte Magnetfeld verhält! Ampere bemerkte jedoch, dass zwei stromdurchflossene Leiter mit ihren Magnetfeldern aufeinander einwirken und sich je nach Drehrichtung ihrer Felder abstoßen oder anziehen. Später formulierte und begründete Ampère auf der Grundlage einer Reihe von Experimenten sein Wechselwirkungsgesetz (das übrigens dem Betrieb von Elektromotoren zugrunde liegt). Offensichtlich ist es ohne Kenntnis der Gimlet-Regel sehr schwierig, die laufenden Prozesse zu verstehen.

    In unserem Beispiel ist es bekannt - von "+" bis "-". Die Kenntnis der Richtung macht es einfach, die Gimlet-Regel anzuwenden. Wir fangen gedanklich an, einen Bohrer mit einem Standard-Rechtsgewinde in den Leiter (daran entlang) zu schrauben, so dass das Ergebnis koaxial zur Stromflussrichtung ist. In diesem Fall fällt die Drehung des Griffs mit der Drehung des Magnetfelds zusammen. Sie können ein anderes Beispiel verwenden: Wir schrauben eine gewöhnliche Schraube (Bolzen, Schraube) ein.

    Diese Regel kann etwas anders verwendet werden (obwohl die Grundbedeutung dieselbe ist): Wenn Sie gedanklich Ihre rechte Hand um einen stromdurchflossenen Leiter legen, sodass vier gebogene Finger in die Richtung zeigen, in der sich das Feld dreht, dann der gebogene Daumen zeigt die Richtung des Stroms an, der durch den Leiter fließt. Dementsprechend gilt auch das Gegenteil: Wenn Sie die Richtung des Stroms kennen und den Draht "greifen", können Sie die Richtung des Rotationsvektors des erzeugten Magnetfelds herausfinden. Diese Regel wird aktiv bei der Berechnung von Induktivitäten verwendet, bei denen es möglich ist, je nach Richtung der Windungen den fließenden Strom zu beeinflussen (gegebenenfalls einen Gegenstrom zu erzeugen).

    Das Gimlet-Gesetz ermöglicht es uns, eine Konsequenz zu formulieren: Wenn die rechte Handfläche so platziert ist, dass die Intensitätslinien des erzeugten Magnetfelds in sie eintreten, und vier gestreckte Finger auf die bekannte Bewegungsrichtung geladener Teilchen im Leiter zeigen , dann zeigt der um 90 Grad abgewinkelte Daumen die Richtung der Vektorkraft an, die eine verschiebende Wirkung auf den Leiter ausübt. Übrigens ist es diese Kraft, die ein Drehmoment an der Welle eines jeden Elektromotors erzeugt.

    Wie Sie sehen können, gibt es einige Möglichkeiten, die obige Regel zu verwenden, daher liegt die Haupt-„Schwierigkeit“ in der Auswahl, die jeder Person klar ist.

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