Oikean ja vasemman käden fysiikan selityksen säännöt. Vasemman käden sääntö. Vasemman käden säännöllä voidaan määrittää voiman suunta, jolla magneettikenttä vaikuttaa yksittäisiin liikkuviin varauksiin.
Niille, jotka eivät olleet hyviä fysiikassa koulussa, gimlet-sääntö on edelleen todellinen "terra incognita" tänään. Varsinkin jos yrität löytää verkosta tunnetun lain määritelmän: hakukoneet antavat sinulle heti paljon monimutkaisia tieteellisiä selityksiä monimutkaisilla järjestelmillä. On kuitenkin täysin mahdollista selittää lyhyesti ja selkeästi, mistä se koostuu.
Mikä on gimlet-sääntö
Gimlet - työkalu reikien poraamiseen
Se kuulostaa tältä: Tapauksissa, joissa kiinnikkeen suunta osuu yhteen johtimessa olevan virran suunnan kanssa translaatioliikkeiden aikana, myös karan kahvan pyörimissuunta on identtinen sen kanssa.
Etsitään ohjeita
Selvittääksesi sen, sinun on silti muistettava koulutunnit. Heillä fysiikan opettajat kertoivat meille, että sähkövirta on alkuainehiukkasten liikettä, jotka samalla kuljettavat varauksensa johtavaa materiaalia pitkin. Lähteen ansiosta hiukkasten liike johtimessa on suunnattu. Liike, kuten tiedät, on elämää, ja siksi johtimen ympärillä ei ole muuta kuin magneettikenttä, ja se myös pyörii. Mutta miten?
Juuri tämä sääntö antaa vastauksen (käyttämättä mitään erikoistyökaluja), ja tulos osoittautuu erittäin arvokkaaksi, koska magneettikentän suunnasta riippuen pari johtimia alkaa toimia täysin erilaisten skenaarioiden mukaan: joko hylkivät toisiaan tai päinvastoin ryntäävät kohti.
Käyttö
Helpoin tapa määrittää magneettikenttälinjojen liikerata on soveltaa gimlet-sääntöä
Voit kuvitella sen tällä tavalla - käyttämällä esimerkkiä omasta oikeasta kädestäsi ja tavallisimmasta langasta. Laitoimme langan käteemme. Purista neljä sormea tiukasti nyrkkiin. Peukalo osoittaa ylöspäin, kuin ele, jota käytämme osoittaaksemme, että pidämme jostain. Tässä "asettelussa" peukalo osoittaa selvästi virran suunnan, kun taas muut neljä osoittavat magneettikenttälinjojen polun.
Sääntö on hyvin pätevä elämässä. Fyysikot tarvitsevat sitä määrittääkseen virran magneettikentän suunnan, laskeakseen nopeuden mekaanisen pyörimisen, magneettisen induktion vektorin ja voimien momentin.
Muuten, että sääntöä voidaan soveltaa monenlaisiin tilanteisiin, todistaa myös se, että siitä on olemassa useita tulkintoja kerralla - jokaisesta tarkasteltavana olevasta tapauksesta riippuen.
MAGNEETTIKENTTÄVIJOJEN SUUNNAN MÄÄRITTÄMINEN
GIM-sääntö
suoralle johtimelle virralla
- määrittää magneettilinjojen suunnan (magneettisen induktion linjat)
suoran virtaa kuljettavan johtimen ympärillä.
Jos gimletin translaatioliikkeen suunta osuu yhteen johtimessa olevan virran suunnan kanssa, niin kiinnikkeen kahvan pyörimissuunta on sama kuin virran magneettikentän linjojen suunta.
Oletetaan, että johdin, jolla on virta, sijaitsee kohtisuorassa levyn tasoon nähden:
1. sähköpostin suunta virta meiltä (arkkitasolle)
Gimlet-säännön mukaan magneettikenttäviivat suunnataan myötäpäivään.
Sitten gimlet-säännön mukaan magneettikenttäviivat suunnataan vastapäivään.
OIKEAN KÄDEN SÄÄNTÖ
solenoidille (eli käämille virralla)
- määrittää solenoidin sisällä olevien magneettilinjojen (magneettisen induktion linjojen) suunnan.
Jos tartu solenoidiin oikean käden kämmenellä siten, että neljä sormea suuntautuu käännöksissä virtaa pitkin, sivuun asetettu peukalo näyttää solenoidin sisällä olevien magneettikenttälinjojen suunnan.
1. Miten 2 kelaa, joilla on virta, ovat vuorovaikutuksessa keskenään? 
2. Miten johdoissa olevat virrat suuntautuvat, jos vuorovaikutusvoimat suunnataan kuten kuvassa?
3. Kaksi johdinta ovat yhdensuuntaisia toistensa kanssa. Osoita virran suunta LED-johtimessa.
Odotan innolla päätösten tekemistä seuraavalla "5" oppitunnilla!
Tiedetään, että suprajohteet (aineet, joilla on lähes nolla sähkövastus tietyissä lämpötiloissa) voivat luoda erittäin voimakkaita magneettikenttiä. Tällaisten magneettikenttien osoittamiseksi on tehty kokeita. Kun keraaminen suprajohde oli jäähdytetty nestetypellä, sen pinnalle asetettiin pieni magneetti. Suprajohteen magneettikentän hylkimisvoima oli niin suuri, että magneetti nousi, leijui ilmassa ja leijui suprajohteen päällä, kunnes suprajohde menetti kuumennettaessa poikkeukselliset ominaisuutensa.
class-fizika.narod.ru
MAGNEETTIKENTTÄ
- tämä on erityinen aine, jonka kautta tapahtuu vuorovaikutusta liikkuvien sähköisesti varautuneiden hiukkasten välillä.
(KIINTEÄN) MAGNEETTIKENTÄN OMINAISUUDET
Pysyvä (tai kiinteä) Magneettikenttä on magneettikenttä, joka ei muutu ajan myötä.
1. Magneettikenttä luotu varautuneiden hiukkasten ja kappaleiden siirtäminen, virtajohtimet, kestomagneetit.
2. Magneettikenttä pätevä liikkuviin varautuneisiin hiukkasiin ja kappaleisiin, johtimiin, joissa on virta, kestomagneeteissa, rungossa virralla.
3. Magneettikenttä pyörre, eli ei ole lähdettä.
ovat voimia, joilla virtaa kuljettavat johtimet vaikuttavat toisiinsa.
. 
on magneettikentän ominaisvoima.
Magneettinen induktiovektori on aina suunnattu samalla tavalla kuin vapaasti pyörivä magneettineula on suunnattu magneettikenttään.
Magneettisen induktion mittayksikkö SI-järjestelmässä:
MAGNEETTISEN INDUKTIOINTILINJAT
- nämä ovat viivoja, joiden tangentti missä tahansa kohdassa on magneettisen induktion vektori.
Tasainen magneettikenttä- tämä on magneettikenttä, jossa missä tahansa pisteessään magneettisen induktiovektorin suuruus ja suunta ovat muuttumattomia; havaitaan litteän kondensaattorin levyjen välissä, solenoidin sisällä (jos sen halkaisija on paljon pienempi kuin sen pituus) tai tankomagneetin sisällä.
Suoran johtimen magneettikenttä virralla:
missä on virran suunta meissä olevassa johtimessa kohtisuorassa levyn tasoon nähden,
- virran suunta johtimessa meistä on kohtisuorassa levyn tasoon nähden.
Solenoidin magneettikenttä:
Tankomagneetin magneettikenttä:
- samanlainen kuin solenoidin magneettikenttä.
MAGNEETTISEN INDUKTIOLINJIEN OMINAISUUDET
- on suunta
- jatkuva;
-suljettu (eli magneettikenttä on pyörre);
- älä leikkaa;
- niiden tiheyden mukaan arvioidaan magneettisen induktion suuruus.
MAGNEETTISEN INDUKTIOLINJIEN SUUNTA
- määräytyy gimlet-säännön tai oikean käden säännön mukaan.
Gimlet-sääntö (pääasiassa suoralle johtimelle, jolla on virta):
Oikean käden sääntö (pääasiassa magneettisten viivojen suunnan määrittämiseen
solenoidin sisällä):
Gimlet- ja oikean käden säännöille on myös muita mahdollisia sovelluksia.
on voima, jolla magneettikenttä vaikuttaa virtaa kuljettavaan johtimeen.
Ampeerivoimamoduuli on yhtä suuri kuin johtimen virranvoimakkuuden ja magneettisen induktiovektorin moduulin, johtimen pituuden ja magneettisen induktiovektorin ja johtimessa olevan virran suunnan välisen kulman sinin tulo. .
Ampeerivoima on suurin, jos magneettinen induktiovektori on kohtisuorassa johtimeen nähden.
Jos magneettinen induktiovektori on yhdensuuntainen johtimen kanssa, niin magneettikentällä ei ole vaikutusta johtimeen virralla, ts. Amperen voima on nolla.
Ampeerivoiman suunta määräytyy vasemman käden sääntö:
Jos vasen käsi on sijoitettu niin, että johtimeen kohtisuorassa oleva magneettisen induktiovektorin komponentti tulee kämmenelle ja 4 ojennettua sormea on suunnattu virran suuntaan, niin 90 astetta taivutettu peukalo näyttää vaikuttavan voiman suunnan. johtimessa virralla.
tai 
MAGNEETTIKENTÄN TOIMINTA SILMUKASSA VIRRAN KANSSA
Tasainen magneettikenttä suuntaa kehystä (eli syntyy vääntömomentti ja kehys pyörii asentoon, jossa magneettinen induktiovektori on kohtisuorassa kehyksen tasoon nähden).
Epähomogeeninen magneettikenttä suuntaa + houkuttelee tai hylkii kehystä virralla.
Joten tasavirtaa kuljettavan johtimen magneettikentässä (se on epätasainen) virtaa kuljettava kehys on suunnattu magneettilinjan sädettä pitkin ja se vetää tai hylkii tasavirtaa kuljettavasta johtimesta riippuen virtojen suunta.
Muista aihe "Sähkömagneettiset ilmiöt" luokalle 8:
Oikean käden sääntö
Kun johdin liikkuu magneettikentässä, siinä syntyy elektronien suunnattua liikettä, eli sähkövirtaa, joka johtuu sähkömagneettisen induktion ilmiöstä.
Määrittämistä varten elektronien liikesuunnat Käytetään tuttua vasemman käden sääntöä.
Jos esimerkiksi piirustukseen nähden kohtisuorassa oleva johdin (kuva 1) liikkuu sen sisältämien elektronien mukana ylhäältä alas, niin tämä elektronien liike vastaa alhaalta ylös suuntautuvaa sähkövirtaa. Jos samaan aikaan magneettikenttä, jossa johdin liikkuu, on suunnattu vasemmalta oikealle, niin elektroneihin vaikuttavan voiman suunnan määrittämiseksi meidän on asetettava vasen käsi kämmenellä vasemmalle niin, että magneettiset voimalinjat tulevat kämmenelle ja neljällä sormella ylöspäin (liikejohtimen suuntaa vastaan, eli "virran" suuntaan); niin peukalon suunta näyttää meille, että johtimessa oleviin elektroneihin vaikuttaa meistä piirustukseen kohdistuva voima. Näin ollen elektronien liike tapahtuu johtimessa eli meiltä piirustukseen ja johtimessa oleva induktiovirta suuntautuu piirustuksesta meille.
Kuva 1. Sähkömagneettisen induktion mekanismi. Siirtämällä johdinta liikutamme yhdessä johtimen kanssa kaikki sen sisällä olevat elektronit ja sähkövarausten magneettikentässä liikkuessa niihin vaikuttaa voima vasemman käden säännön mukaan.
Vasemman käden sääntö, jota sovellemme vain selittämään sähkömagneettisen induktion ilmiötä, osoittautuu kuitenkin käytännössä hankalaksi. Käytännössä induktiovirran suunta määräytyy oikean käden sääntö(Kuva 2).
Kuva 2. Oikean käden sääntö. Oikea käsi käännetään kämmenellä kohti magneettisia voimalinjoja, peukalo suunnataan johtimen liikkeen suuntaan ja neljä sormea osoittavat, mihin suuntaan induktiovirta kulkee.
Oikean käden sääntö onko tuo, jos asetat oikean kätesi magneettikenttään siten, että magneettiset voimalinjat tulevat kämmenelle ja peukalo osoittaa johtimen liikesuunnan, loput neljä sormea näyttävät induktiovirran suunnan, joka tapahtuu kapellimestari.
www.sxemotehnika.ru
Yksinkertainen selitys gimlet-säännölle
Nimen selitys
Useimmat ihmiset muistavat maininnan tästä fysiikan kurssista, nimittäin sähködynamiikan osiosta. Se tapahtui syystä, koska tämä muistomerkki annetaan usein opiskelijoille materiaalin ymmärtämisen yksinkertaistamiseksi. Itse asiassa gimlet-sääntöä käytetään sekä sähkössä magneettikentän suunnan määrittämiseen että muissa osissa, esimerkiksi kulmanopeuden määrittämiseen.
Gimlet on työkalu pienikokoisten reikien poraamiseen pehmeisiin materiaaleihin, nykyajan ihmiselle olisi yleisempää käyttää esimerkkinä korkkiruuvia.
Tärkeä! Oletetaan, että kierteessä, ruuvissa tai korkkiruuvissa on oikea kierre, eli sen pyörimissuunta kierrettäessä on myötäpäivään, ts. oikealle.
Alla oleva video tarjoaa gimlet-säännön täydellisen sanamuodon, muista katsoa se ymmärtääksesi koko asian:
Miten magneettikenttä liittyy gimlettiin ja käsiin?
Fysiikan ongelmissa sähköisiä suureita tutkiessa tulee usein vastaan tarve löytää virran suunta, magneettisen induktion vektoria pitkin ja päinvastoin. Näitä taitoja tarvitaan myös järjestelmien magneettikenttään liittyvien monimutkaisten ongelmien ratkaisemisessa ja laskelmissa.
Ennen kuin siirryn sääntöjen tarkasteluun, haluan muistaa, että virta kulkee suuren potentiaalin pisteestä pisteeseen, jossa on pienempi potentiaali. Se voidaan ilmaista yksinkertaisesti - virta kulkee plussasta miinukseen.
Gimlet-säännöllä on seuraava merkitys: kierrettäessä kiinnikkeen kärkeä virran suuntaa pitkin, kahva pyörii vektorin B (magneettisten induktiolinjojen vektori) suuntaan.
Oikean käden sääntö toimii näin:
Aseta peukalosi ikään kuin näyttäisit "luokka!", käännä sitten kättäsi niin, että virran ja sormen suunta täsmäävät. Sitten loput neljä sormea osuvat yhteen magneettikentän vektorin kanssa.
Oikean käden säännön visuaalinen analyysi:
Nähdäksesi tämän selkeämmin, suorita kokeilu - sirota metallilastut paperille, tee reikä arkkiin ja pujota lanka, kun siihen on kytketty virta, näet, että lastut on ryhmitelty samankeskisiin ympyröihin.
Magneettikenttä solenoidissa
Kaikki yllä oleva pätee suoralle johtimelle, mutta entä jos johdin on kierretty kelaan?
Tiedämme jo, että kun virta kulkee johtimen ympärillä, syntyy magneettikenttä, käämi on lanka, joka on kierretty sydämen tai tuurnan ympärille monta kertaa. Magneettikenttä tässä tapauksessa vahvistuu. Solenoidi ja kela ovat periaatteessa sama asia. Pääominaisuus on, että magneettikentän linjat kulkevat samalla tavalla kuin kestomagneetin tilanteessa. Solenoidi on jälkimmäisen ohjattu analogi.
Solenoidin (käämin) oikean käden sääntö auttaa meitä määrittämään magneettikentän suunnan. Jos otat kelan käteesi niin, että neljä sormea katsoo virran suuntaan, niin peukalo osoittaa vektoria B kelan keskellä.
Jos käännät kierrettä käännöksiä pitkin, jälleen virran suuntaan, ts. "+"-liittimestä solenoidin "-"-napaan, sitten terävä pää ja liikesuunta kuten magneettinen induktiovektori.
Yksinkertaisesti sanottuna, missä kierretään kiinnitystä, magneettikentän linjat menevät sinne. Sama pätee yhdelle kierrokselle (pyöreä johdin)
Virran suunnan määrittäminen gimletillä
Jos tiedät vektorin B suunnan - magneettinen induktio, voit helposti soveltaa tätä sääntöä. Liikuta kierrettä henkisesti kelassa olevan kentän suunnassa terävä osa eteenpäin, vastaavasti myötäpäivään kiertoakselia pitkin ja näytä, missä virta kulkee.
Jos johdin on suora, kierrä korkkiruuvin kahvaa määritettyä vektoria pitkin niin, että liike on myötäpäivään. Tietäen, että siinä on oikeanpuoleinen kierre, suunta, johon se on ruuvattu, on sama kuin virran.
Mikä liittyy vasempaan käteen
Älä sekoita kiinnikettä ja vasemman käden sääntöä, on tarpeen määrittää johtimeen vaikuttava voima. Vasemman käden suoristettu kämmen sijaitsee johdinta pitkin. Sormet osoittavat virran I suuntaan. Kenttäviivat kulkevat avoimen kämmenen läpi. Peukalo osuu yhteen voimavektorin kanssa - tämä on vasemman käden säännön merkitys. Tätä voimaa kutsutaan ampeerivoimaksi.
Voit soveltaa tätä sääntöä yhteen varautuneeseen hiukkaseen ja määrittää kahden voiman suunnan:
Kuvittele, että positiivisesti varautunut hiukkanen liikkuu magneettikentässä. Magneettisen induktiovektorin viivat ovat kohtisuorassa sen liikesuuntaan nähden. Sinun on asetettava avoin vasen kämmen sormillasi latausliikkeen suuntaan, vektorin B tulisi tunkeutua kämmen, sitten peukalo osoittaa vektorin Fa suunnan. Jos hiukkanen on negatiivinen, sormet katsovat varauksen suuntaa vastaan.
Jos et jossain vaiheessa ollut selvä, video näyttää selkeästi, kuinka vasemman käden sääntöä käytetään:
On tärkeää tietää! Jos sinulla on kappale ja siihen vaikuttaa voima, joka pyrkii kääntämään sitä, käännä ruuvia tähän suuntaan, niin saat selville, mihin voimamomentti on suunnattu. Jos puhumme kulmanopeudesta, tilanne on seuraava: kun korkkiruuvi pyörii samaan suuntaan kuin kappaleen pyöriminen, se kiertyy kulmanopeuden suuntaan.
Näitä voimien ja kenttien suunnan määrittämismenetelmiä on erittäin helppo hallita. Tällaiset muistosäännöt sähkössä helpottavat suuresti koululaisten ja opiskelijoiden tehtäviä. Täysi kattilakin selviytyy vatsan kanssa, jos se on avannut viiniä korkkiruuvilla ainakin kerran. Tärkeintä ei ole unohtaa, missä virta kulkee. Toistan, että gimletin ja oikean käden käyttöä käytetään useimmiten menestyksekkäästi sähkötekniikassa.
Et todennäköisesti tiedä:
Vasemman ja oikean käden säännöt
Oikean käden sääntö on sääntö, jota käytetään kentän magneettisen induktiovektorin määrittämiseen.
Tällä säännöllä on myös nimet "rule of gimlet" ja "rule of ruuvi" toimintaperiaatteen samankaltaisuuden vuoksi. Sitä käytetään laajalti fysiikassa, koska sen avulla voidaan määrittää tärkeimmät parametrit - kulmanopeus, voimamomentti, impulssin momentti - ilman erityisiä instrumentteja tai laskelmia. Elektrodynamiikassa tämän menetelmän avulla voit määrittää magneettisen induktion vektorin. 
gimlet-sääntö
Kannen tai ruuvin sääntö: jos oikean käden kämmenet sijoitetaan niin, että se osuu yhteen tutkittavan johtimen virran suunnan kanssa, niin kahvan (kämmenen peukalon) translaatiokierto osoittaa suoraan magneettisen induktion vektori.
Toisin sanoen on välttämätöntä ruuvata pora tai korkkiruuvi oikealla kädellä vektorin määrittämiseksi. Tämän säännön hallitsemisessa ei ole erityisiä vaikeuksia.
Tästä säännöstä on olemassa toinen versio. Useimmiten tätä menetelmää kutsutaan yksinkertaisesti "oikean käden säännöksi".
Se kuulostaa tältä: syntyneen magneettikentän induktiolinjojen suunnan määrittämiseksi sinun on otettava johdin kädelläsi niin, että 90 °:een vasemmalla oleva peukalo näyttää sen läpi virtaavan virran suunnan. 
Solenoidille on samanlainen vaihtoehto.
Tässä tapauksessa sinun tulee tarttua laitteesta niin, että kämmenen sormet osuvat yhteen virran suunnan kanssa käännöksissä. Ulkoneva peukalo näyttää tässä tapauksessa, mistä magneettikenttäviivat tulevat.
Oikean käden sääntö liikkuvalle johtimelle
Tämä sääntö auttaa myös magneettikentässä liikkuvien johtimien tapauksessa. Vain täällä on tarpeen toimia hieman eri tavalla.
Oikean käden avoin kämmen tulee sijoittaa niin, että voimakenttäviivat menevät siihen kohtisuoraan. Ojennetun peukalon tulee osoittaa johtimen liikesuunta. Tällä järjestelyllä ojennetut sormet osuvat yhteen induktiovirran suunnan kanssa.
Kuten näemme, tilanteiden määrä, joissa tämä sääntö todella auttaa, on melko suuri.
Ensimmäinen vasemman käden sääntö
Vasen kämmen on asetettava siten, että kentän induktioviivat tulevat siihen suorassa kulmassa (pystysuorassa). Kämmenen neljän ojennetun sormen tulee osua yhteen johtimessa olevan sähkövirran suunnan kanssa. Tässä tapauksessa vasemman kämmenen pidennetty peukalo näyttää johtimeen vaikuttavan voiman suunnan. 
Käytännössä tämän menetelmän avulla voit määrittää suunnan, jossa kahden magneetin väliin sijoitettu johdin, jonka läpi kulkee sähkövirta, alkaa poiketa.
Vasemman käden toinen sääntö
On muita tilanteita, joissa voit käyttää vasemman käden sääntöä. Erityisesti voimien määrittämiseen liikkuvalla varauksella ja kiinteällä magneetilla.
Toinen vasemman käden sääntö sanoo: Vasemman käden kämmen tulee sijoittaa siten, että luodun magneettikentän induktiolinjat tulevat siihen kohtisuorasti. Neljän ojennetun sormen asento riippuu sähkövirran suunnasta (positiivisesti varautuneiden hiukkasten liikettä pitkin tai negatiivisia vastaan). Tässä tapauksessa vasemman käden ulkoneva peukalo osoittaa ampeerivoiman tai Lorentzin voiman suunnan.
Oikean ja vasemman käden sääntöjen etu on juuri siinä, että ne ovat yksinkertaisia ja antavat sinun määrittää tärkeät parametrit tarkasti ilman lisäinstrumentteja. Niitä käytetään erilaisissa kokeissa ja testeissä sekä käytännössä johtimien ja sähkömagneettisten kenttien osalta.
soloproject.com
- tämä on erityinen aine, jonka kautta tapahtuu vuorovaikutusta liikkuvien sähköisesti varautuneiden hiukkasten välillä.
(KIINTEÄN) MAGNEETTIKENTÄN OMINAISUUDET
Pysyvä (tai kiinteä) Magneettikenttä on magneettikenttä, joka ei muutu ajan myötä.
1. Magneettikenttä luotu varautuneiden hiukkasten ja kappaleiden siirtäminen, virtajohtimet, kestomagneetit.
2. Magneettikenttä pätevä liikkuviin varautuneisiin hiukkasiin ja kappaleisiin, johtimiin, joissa on virta, kestomagneeteissa, rungossa virralla.
3. Magneettikenttä pyörre, eli ei ole lähdettä.
ovat voimia, joilla virtaa kuljettavat johtimet vaikuttavat toisiinsa.
.
on magneettikentän ominaisvoima.
Magneettinen induktiovektori on aina suunnattu samalla tavalla kuin vapaasti pyörivä magneettineula on suunnattu magneettikenttään.
Magneettisen induktion mittayksikkö SI-järjestelmässä:
MAGNEETTISEN INDUKTIOINTILINJAT
- nämä ovat viivoja, joiden tangentti missä tahansa kohdassa on magneettisen induktion vektori.
Tasainen magneettikenttä- tämä on magneettikenttä, jossa missä tahansa pisteessään magneettisen induktiovektorin suuruus ja suunta ovat muuttumattomia; havaitaan litteän kondensaattorin levyjen välissä, solenoidin sisällä (jos sen halkaisija on paljon pienempi kuin sen pituus) tai tankomagneetin sisällä.
Suoran johtimen magneettikenttä virralla:
missä on virran suunta meissä olevassa johtimessa kohtisuorassa levyn tasoon nähden,
- virran suunta johtimessa meistä on kohtisuorassa levyn tasoon nähden.
Solenoidin magneettikenttä:
Tankomagneetin magneettikenttä:
- samanlainen kuin solenoidin magneettikenttä.
MAGNEETTISEN INDUKTIOLINJIEN OMINAISUUDET
- on suunta
- jatkuva;
-suljettu (eli magneettikenttä on pyörre);
- älä leikkaa;
- niiden tiheyden mukaan arvioidaan magneettisen induktion suuruus.
MAGNEETTISEN INDUKTIOLINJIEN SUUNTA
- määräytyy gimlet-säännön tai oikean käden säännön mukaan.
Gimlet-sääntö (pääasiassa suoralle johtimelle, jolla on virta):
Jos gimletin translaatioliikkeen suunta osuu yhteen johtimessa olevan virran suunnan kanssa, niin kiinnikkeen kahvan pyörimissuunta on sama kuin virran magneettikentän linjojen suunta.
Oikean käden sääntö (pääasiassa magneettisten viivojen suunnan määrittämiseen
solenoidin sisällä):
Jos tartu solenoidiin oikean käden kämmenellä siten, että neljä sormea suuntautuu käännöksissä virtaa pitkin, sivuun asetettu peukalo näyttää solenoidin sisällä olevien magneettikenttälinjojen suunnan.
Gimlet- ja oikean käden säännöille on myös muita mahdollisia sovelluksia.
on voima, jolla magneettikenttä vaikuttaa virtaa kuljettavaan johtimeen.
Ampeerivoimamoduuli on yhtä suuri kuin johtimen virranvoimakkuuden ja magneettisen induktiovektorin moduulin, johtimen pituuden ja magneettisen induktiovektorin ja johtimessa olevan virran suunnan välisen kulman sinin tulo. .
Ampeerivoima on suurin, jos magneettinen induktiovektori on kohtisuorassa johtimeen nähden.
Jos magneettinen induktiovektori on yhdensuuntainen johtimen kanssa, niin magneettikentällä ei ole vaikutusta johtimeen virralla, ts. Amperen voima on nolla.
Ampeerivoiman suunta määräytyy vasemman käden sääntö:
Jos vasen käsi on sijoitettu niin, että johtimeen kohtisuorassa oleva magneettisen induktiovektorin komponentti tulee kämmenelle ja 4 ojennettua sormea on suunnattu virran suuntaan, niin 90 astetta taivutettu peukalo näyttää vaikuttavan voiman suunnan. johtimessa virralla.
tai
MAGNEETTIKENTÄN TOIMINTA SILMUKASSA VIRRAN KANSSA
Tasainen magneettikenttä suuntaa kehystä (eli syntyy vääntömomentti ja kehys pyörii asentoon, jossa magneettinen induktiovektori on kohtisuorassa kehyksen tasoon nähden).
Epähomogeeninen magneettikenttä suuntaa + houkuttelee tai hylkii kehystä virralla.
Joten tasavirtaa kuljettavan johtimen magneettikentässä (se on epätasainen) virtaa kuljettava kehys on suunnattu magneettilinjan sädettä pitkin ja se vetää tai hylkii tasavirtaa kuljettavasta johtimesta riippuen virtojen suunta.
Muista aihe "Sähkömagneettiset ilmiöt" luokalle 8:
class-fizika.narod.ru
Magneettikentän vaikutus virtaan. Vasemman käden sääntö.
Laitetaan magneetin napojen väliin johdin, jonka läpi kulkee vakio sähkövirta. Huomaamme välittömästi, että magneetin kenttä työntää johtimen ulos napojen välisestä tilasta.
Tämä voidaan selittää seuraavasti. Virralla olevan johtimen ympärille (kuva 1.) Muodostaa oman magneettikentän, jonka voimalinjat johtimen toisella puolella on suunnattu samalla tavalla kuin magneetin voimalinjat ja toiselle puolelle. johdin - vastakkaiseen suuntaan. Tämän seurauksena johtimen toisella puolella (kuvassa 1 ylhäällä) magneettikenttä osoittautuu keskittyneeksi ja toisella puolella (kuvassa 1 alapuolella) se on harventunut. Siksi johdin kokee voiman, joka painaa sitä alas. Ja jos johdinta ei ole kiinnitetty, se liikkuu.
Kuva 1. Magneettikentän vaikutus virtaan.
vasemman käden sääntö
Magneettikentässä olevan johtimen liikesuunnan määrittämiseksi nopeasti on olemassa ns vasemman käden sääntö(kuva 2.).
Kuva 2. Vasemman käden sääntö.
Vasemman käden sääntö on seuraava: jos asetat vasemman käden magneetin napojen väliin siten, että magneettiset voimalinjat tulevat kämmenelle ja käden neljä sormea osuvat yhteen johtimessa olevan virran suunnan kanssa , niin peukalo näyttää johtimen liikesuunnan.
Joten johtimeen, jonka läpi virtaa sähkövirta, vaikuttaa voima, joka pyrkii liikuttamaan sitä kohtisuoraan magneettisia voimalinjoja vastaan. Empiirisesti voit määrittää tämän voiman suuruuden. Osoittautuu, että voima, jolla magneettikenttä vaikuttaa virtaa kuljettavaan johtimeen, on suoraan verrannollinen johtimessa olevaan virranvoimakkuuteen ja sen johtimen sen osan pituuteen, joka on magneettikentässä (kuva 3 vasemmalla) .
Tämä sääntö pätee, jos johdin sijaitsee suorassa kulmassa magneettisiin voimalinjoihin nähden.
Kuva 3. Magneettikentän ja virran vuorovaikutuksen voimakkuus.
Jos johdin ei ole suorassa kulmassa magneettikenttälinjoihin nähden, vaan esimerkiksi oikealla olevan kuvan 3 mukaisesti, on johtimeen vaikuttava voima verrannollinen johtimessa olevaan virranvoimakkuuteen ja magneettikentän pituuteen. magneettikentässä olevan johtimen osan projektio tasolle, joka on kohtisuorassa magneettisia voimalinjoja vastaan. Tästä seuraa, että jos johdin on yhdensuuntainen magneettisten voimalinjojen kanssa, siihen vaikuttava voima on nolla. Jos johdin on kohtisuorassa magneettikenttälinjojen suuntaan, siihen vaikuttava voima saavuttaa suurimman arvonsa.
Virralla olevaan johtimeen vaikuttava voima riippuu myös magneettisesta induktiosta. Mitä tiheämpiä magneettikenttäviivat ovat, sitä suurempi on virtaa kuljettavaan johtimeen vaikuttava voima.
Yhteenvetona kaikesta yllä olevasta voimme ilmaista magneettikentän toiminnan virtaa kuljettavaan johtimeen seuraavalla säännöllä:
Virralla olevaan johtimeen vaikuttava voima on suoraan verrannollinen magneettiseen induktioon, johtimessa olevaan virranvoimakkuuteen ja magneettikentässä olevan johtimen osan projektion pituuteen magneettivuon nähden kohtisuoraan tasoon.
On huomattava, että magneettikentän vaikutus virtaan ei riipu johtimen aineesta eikä sen poikkileikkauksesta. Magneettikentän vaikutusta virtaan voidaan havaita myös ilman johtimia johtamalla esimerkiksi nopeasti liikkuvien elektronien virta magneetin napojen väliin.
Magneettikentän vaikutusta virtaan käytetään laajalti tieteessä ja tekniikassa. Tämän toiminnon käyttö perustuu sähkömoottorien laitteeseen, joka muuntaa sähkön mekaaniseksi energiaksi, magnetosähköisten laitteiden laitteeseen jännitteen ja virran voimakkuuden mittaamiseksi, sähködynaamisiin kaiuttimiin, jotka muuttavat sähköisen värähtelyn ääneksi, erityisiin radioputkiin - magnetroneihin, katodisäteeseen. putkia jne. Magneettikentän vaikutuksesta virtaa käytetään elektronin massan ja varauksen mittaamiseen ja jopa aineen rakenteen tutkimiseen.
Oikean käden sääntö
Kun johdin liikkuu magneettikentässä, siinä syntyy elektronien suunnattua liikettä, eli sähkövirtaa, joka johtuu sähkömagneettisen induktion ilmiöstä.
Määrittämistä varten elektronien liikesuunnat Käytetään tuttua vasemman käden sääntöä.
Jos esimerkiksi piirustukseen nähden kohtisuorassa oleva johdin (kuva 1) liikkuu sen sisältämien elektronien mukana ylhäältä alas, niin tämä elektronien liike vastaa alhaalta ylös suuntautuvaa sähkövirtaa. Jos samaan aikaan magneettikenttä, jossa johdin liikkuu, on suunnattu vasemmalta oikealle, niin elektroneihin vaikuttavan voiman suunnan määrittämiseksi meidän on asetettava vasen käsi kämmenellä vasemmalle niin, että magneettiset voimalinjat tulevat kämmenelle ja neljällä sormella ylöspäin (liikejohtimen suuntaa vastaan, eli "virran" suuntaan); niin peukalon suunta näyttää meille, että johtimessa oleviin elektroneihin vaikuttaa meistä piirustukseen kohdistuva voima. Näin ollen elektronien liike tapahtuu johtimessa eli meiltä piirustukseen ja johtimessa oleva induktiovirta suuntautuu piirustuksesta meille.
Kuva 1. Sähkömagneettisen induktion mekanismi. Siirtämällä johdinta liikutamme yhdessä johtimen kanssa kaikki sen sisällä olevat elektronit ja sähkövarausten magneettikentässä liikkuessa niihin vaikuttaa voima vasemman käden säännön mukaan.
Vasemman käden sääntö, jota sovellemme vain selittämään sähkömagneettisen induktion ilmiötä, osoittautuu kuitenkin käytännössä hankalaksi. Käytännössä induktiovirran suunta määräytyy oikean käden sääntö(Kuva 2).
Kuva 2. Oikean käden sääntö. Oikea käsi käännetään kämmenellä kohti magneettisia voimalinjoja, peukalo suunnataan johtimen liikkeen suuntaan ja neljä sormea osoittavat, mihin suuntaan induktiovirta kulkee.
Oikean käden sääntö onko tuo, jos asetat oikean kätesi magneettikenttään siten, että magneettiset voimalinjat tulevat kämmenelle ja peukalo osoittaa johtimen liikesuunnan, loput neljä sormea näyttävät induktiovirran suunnan, joka tapahtuu kapellimestari.
www.sxemotehnika.ru
Virran suunta ja sen magneettikentän linjojen suunta. Vasemman käden sääntö. Fysiikan opettaja: Murnaeva Ekaterina Alexandrovna. - esittely
Esitys aiheesta: » Virran suunta ja sen magneettikentän linjojen suunta. Vasemman käden sääntö. Fysiikan opettaja: Murnaeva Ekaterina Alexandrovna. - Transkriptio:
1 Virran suunta ja sen magneettikentän linjojen suunta. Vasemman käden sääntö. Fysiikan opettaja: Murnaeva Ekaterina Aleksandrovna
2 Magneettiviivan suunnan määritysmenetelmät Magneettiviivan suunnan määritys Magneettineulan avulla Gimlet-säännön mukaan tai oikean käden säännön mukaan vasemman käden säännön mukaan
3 Magneettilinjojen suunta
4 Oikean käden sääntö Tartu solenoidiin oikean kätesi kämmenellä osoittaen neljää sormea keloissa olevan virran suuntaan, jolloin vasen peukalo näyttää solenoidin sisällä olevien magneettikenttälinjojen suunnan.
5
6 BB B Mihin suuntaan virta kulkee johtimessa? ylös väärin alas oikealle ylös oikealle alas väärin vasemmalle väärin oikein oikealle
7 Kuinka magneettinen induktiovektori on suunnattu ympyrävirran keskustaan? + – ylös väärin alas oikealle + – ylös oikealle alas väärin + – oikealle oikealle vasemmalle väärin _ + oikealle väärin vasemmalle oikealle
8 Vasemman käden sääntö Jos vasen käsi on sijoitettu niin, että magneettikentän linjat tulevat kämmeen kohtisuoraan siihen nähden ja neljä sormea on suunnattu virtaa pitkin, niin 90° sivuun asetettu peukalo näyttää vaikuttavan voiman suunnan. johtimessa.
9 Sovellus MP:n suuntausvaikutusta virtapiiriin käytetään sähkömittauslaitteissa: 1) sähkömoottorit 2) sähködynaaminen kaiutin (kaiutin) 3) magnetosähköjärjestelmä - ampeerimittarit ja volttimittarit
10 Kolme laiteasennusta kootaan kuvan kaavioiden mukaisesti. Missä niistä: a, b vai c - pyöriikö runko akselin ympäri, jos piiri on suljettu?
11 11 Laitteita a, b, c kootaan kolme asennusta. Missä niistä johdin AB liikkuu, jos avain K on kiinni?
12 Kuvan tilanteessa Ampère-voiman vaikutus on suunnattu: A. Ylös B. Alas C. Vasen D. Oikea
13 Kuvan tilanteessa ampeerivoiman vaikutus on suunnattu: A. Ylös B. Alas C. Vasen D. Oikea
14 Kuvan tilanteessa Ampère-voiman vaikutus on suunnattu: A. Ylös B. Alas C. Vasen D. Oikea
15 Määritä kuvasta, miten tasavirran magneettikentän magneettiviivat on suunnattu A. Myötäpäivään B. Vastapäivään
16 Mitkä magneettinapat on esitetty kuvassa? A. 1 pohjoinen, 2 etelä B. 1 etelä, 2 etelä C. 1 etelä, 2 pohjoinen D. 1 pohjoinen, 2 pohjoinen
17 Teräsmagneetti murtui kolmeen osaan. Ovatko päät A ja B magneettisia? A. Eivät B. Päällä A on pohjoinen magneettinapa, C:llä on eteläinen C. päässä C on pohjoinen magneettinapa, A:lla on etelä
18 Määritä kuvasta, miten tasavirran MP magneettiviivat on suunnattu. A. Myötäpäivään B. Vastapäivään
19 Mikä kuvista näyttää oikein magneettineulan paikan kestomagneetin magneettikentässä? A B C D
20 §§45,46. Harjoitus 35, 36. Kotitehtävät:
Nykyisen vasemman käden säännön suunta
Jos johdin, jonka läpi sähkövirta kulkee, viedään magneettikenttään, niin magneettikentän ja johtimen vuorovaikutuksen seurauksena virran kanssa johdin liikkuu suuntaan tai toiseen.
Johtimen liikesuunta riippuu siinä olevan virran suunnasta ja magneettikenttälinjojen suunnasta.
Oletetaan, että magneetin magneettikentässä N
S
on johdin, joka sijaitsee kohtisuorassa kuvan tasoon nähden; virta kulkee johtimen läpi suuntaan meistä kuvan tason yli.
Kuvan tasolta havainnoijaan kulkevaa virtaa merkitään tavanomaisesti pisteellä ja havainnoijasta kuvion tason yli kulkevaa virtaa merkitään ristillä.
Johtimen liike virralla magneettikentässä
1
- napojen magneettikenttä ja johdinvirta,
2
on tuloksena oleva magneettikenttä.
Aina kaikki kuvissa jätetty on merkitty ristillä,
ja suunnattu katsojalle - piste.
Johtimen ympärillä olevan virran vaikutuksesta muodostuu oma magneettikenttä (kuva 1). 1
.
Gimlet-sääntöä soveltamalla on helppo varmistaa, että tarkastelemassamme tapauksessa tämän kentän magneettisten linjojen suunta osuu yhteen myötäpäivään liikkeen suunnan kanssa.
Kun magneetin magneettikenttä on vuorovaikutuksessa virran luoman kentän kanssa, muodostuu tuloksena oleva magneettikenttä, joka näkyy kuvassa 1. 2
.
Tuloksena olevan kentän magneettilinjojen tiheys johtimen molemmilla puolilla on erilainen. Johtimen oikealla puolella samansuuntaiset magneettikentät summautuvat, ja vasemmalla vastakkain suunnattuina ne kumoavat osittain toisensa.
Siksi johtimeen vaikuttaa voima, joka on suurempi oikealla ja pienempi vasemmalla. Suuremman voiman vaikutuksesta johdin liikkuu voiman F suuntaan.
Virran suunnan muuttaminen johtimessa muuttaa sen ympärillä olevien magneettilinjojen suuntaa, minkä seurauksena myös johtimen liikesuunta muuttuu.
Jos haluat määrittää johtimen liikesuunnan magneettikentässä, voit käyttää vasemman käden sääntöä, joka on muotoiltu seuraavasti:
Jos vasen käsi on sijoitettu niin, että magneettiviivat lävistävät kämmenen ja ojennetut neljä sormea osoittavat virran suunnan johtimessa, taivutettu peukalo osoittaa johtimen liikesuunnan.
Magneettikentässä virtaa kuljettavaan johtimeen vaikuttava voima riippuu sekä johtimessa olevasta virrasta että magneettikentän voimakkuudesta.
Pääasiallinen magneettikentän voimakkuutta kuvaava suure on magneettinen induktio AT . Magneettisen induktion mittayksikkö on tesla ( Tl = Vs/m2 ).
Magneettinen induktio voidaan arvioida tähän kenttään sijoitetun virtaa kuljettavan johtimen magneettikentän voimakkuuden perusteella. Jos johdin on pitkä 1 m ja virralla 1 A , joka sijaitsee kohtisuorassa magneettisia viivoja vastaan tasaisessa magneettikentässä, voima vaikuttaa sisään 1 N (Newton), niin tällaisen kentän magneettinen induktio on yhtä suuri kuin 1 T (tesla).
Magneettinen induktio on vektorisuure, sen suunta on sama kuin magneettilinjojen suunta, ja jokaisessa kentän pisteessä magneettinen induktiovektori on suunnattu tangentiaalisesti magneettiviivaan.
Pakottaa F
, joka vaikuttaa johtimeen virran ollessa magneettikentässä, on verrannollinen magneettiseen induktioon AT
, virta johtimessa minä
ja johtimen pituus l
, eli
F = BIl
.
Tämä kaava on totta vain, jos virtaa kuljettava johdin sijaitsee kohtisuorassa tasaisen magneettikentän magneettilinjoja vastaan.
Jos johdin, jolla on virta, on magneettikentässä missä tahansa kulmassa a
magneettisten linjojen suhteen voima on yhtä suuri kuin:
F=BIl sin a
.
Jos johdin on sijoitettu magneettisia viivoja pitkin, niin voima F
muuttuu nollaksi, koska a = 0 .
(Yksityiskohtaisesti ja ymmärrettävästi videokurssilla "Sähkön maailmaan - kuin ensimmäistä kertaa!")
Jokainen, joka on valinnut pääammatiksi sähkötekniikan, tietää erittäin hyvin joitakin sähkövirran ja siihen liittyvien magneettikenttien perusominaisuuksia. Yksi tärkeimmistä niistä on gimlet-sääntö. Toisaalta tätä sääntöä on melko vaikea kutsua säädökseksi. On oikein sanoa, että puhumme yhdestä sähkömagnetismin perusominaisuuksista.
Mikä on gimlet-sääntö? Vaikka määritelmä on olemassa, täydellisemmän ymmärtämisen vuoksi kannattaa muistaa sähkön perusteet. Kuten koulun fysiikan kurssista tiedetään, sähkövirta on sähkövarausta kuljettavien alkeishiukkasten liikettä mitä tahansa johtavaa materiaalia pitkin. Yleensä sitä verrataan atomien väliseen liikkeeseen, joka ulkoisten vaikutusten (esimerkiksi magneettisen impulssin) vuoksi vastaanottaa osan energiaa, joka on riittävä lähtemään vakiintuneesta kiertoradastaan atomissa. Tehdään ajatuskoe. Tätä varten tarvitsemme kuorman, EMF-lähteen ja johtimen (johtimen), joka yhdistää kaikki elementit yhdeksi suljetuksi piiriksi.
Lähde saa aikaan alkeishiukkasten suunnatun liikkeen johtimessa. Samaan aikaan 1800-luvulla havaittiin, että sellaisen johdin ympärille syntyy, joka pyörii suuntaan tai toiseen. Gimlet-säännön avulla voit määrittää vain pyörimissuunnan. Kentän spatiaalinen konfiguraatio on eräänlainen putki, jonka keskellä on johdin. Vaikuttaa: mitä väliä sillä on, kuinka tämä synnytetty magneettikenttä käyttäytyy! Ampere kuitenkin huomasi, että kaksi virtaa kuljettavaa johdinta vaikuttavat toisiinsa magneettikenttillään hylkien tai vetämällä toisiaan kenttien pyörimissuunnasta riippuen. Myöhemmin Ampère muotoili ja perusteli useiden kokeiden perusteella vuorovaikutuslakinsa (se on muuten sähkömoottoreiden toiminnan taustalla). On selvää, että meneillään olevia prosesseja on erittäin vaikea ymmärtää ilman gimlet-sääntöä.
Esimerkissämme tunnetaan - "+" - "-". Suunnan tunteminen tekee gimlet-säännön käyttämisestä helppoa. Henkisesti alamme ruuvata johtimeen oikeanpuoleisella kierteellä varustettua gimlettiä (sitä pitkin) niin, että tulos on koaksiaalinen virran kulkusuunnan kanssa. Tässä tapauksessa kahvan pyöriminen osuu yhteen magneettikentän pyörimisen kanssa. Voit käyttää toista esimerkkiä: ruuvaamme sisään tavallisen ruuvin (pultti, ruuvi).
Tätä sääntöä voidaan käyttää hieman eri tavalla (vaikka perusmerkitys on sama): jos kiedot henkisesti oikean kätesi virtaa kuljettavan johtimen ympärille siten, että neljä taivutettua sormea osoittavat kentän pyörimissuuntaan, niin taivutettu peukalo ilmaisee johtimen läpi kulkevan virran suunnan. Vastaavasti päinvastoin on myös totta: tietäen virran suunnan, "tarttua" johtoon, voit selvittää syntyneen magneettikentän pyörimisvektorin suunnan. Tätä sääntöä käytetään aktiivisesti induktorien laskennassa, jossa kierrosten suunnasta riippuen on mahdollista vaikuttaa virtaavaan virtaan (luoden tarvittaessa vastavirran).
Gimletin lain avulla voimme muotoilla seurauksen: jos oikea kämmen asetetaan siten, että syntyvän magneettikentän voimakkuusviivat tulevat siihen ja neljä suoristettua sormea osoittavat varautuneiden hiukkasten tunnettuun liikesuuntaan johtimessa , silloin 90 asteen kulmaan taivutettu peukalo osoittaa sen vektorivoiman suunnan, joka kohdistaa johtimeen syrjäyttävän vaikutuksen. Muuten, juuri tämä voima luo vääntömomentin minkä tahansa sähkömoottorin akselille.
Kuten näet, yllä olevaa sääntöä voi käyttää monella tapaa, joten suurin "vaikeus" on jokaisen henkilön valinnassa, joka on hänelle selvä.