Zasady wyjaśniania fizyki prawej i lewej ręki. Zasada lewej ręki. Reguła lewej ręki może być wykorzystana do określenia kierunku siły, z jaką pole magnetyczne działa na poszczególne poruszające się ładunki.
Dla tych, którzy nie byli dobrzy z fizyki w szkole, zasada świderka jest dziś prawdziwą „terra incognita”. Zwłaszcza jeśli spróbujesz znaleźć definicję dobrze znanego prawa w sieci: wyszukiwarki natychmiast podadzą ci wiele zawiłych wyjaśnień naukowych ze złożonymi schematami. Jednak całkiem możliwe jest krótkie i jasne wyjaśnienie, z czego się składa.
Jaka jest zasada świderka
Gimlet - narzędzie do wiercenia otworów
Brzmi to tak: w przypadkach, gdy kierunek świdra pokrywa się z kierunkiem prądu w przewodzie podczas ruchów translacyjnych, to kierunek obrotu rękojeści świdra również będzie z nim identyczny.
Szukam kierunku
Aby to rozgryźć, musisz jeszcze pamiętać lekcje szkolne. Na nich nauczyciele fizyki powiedzieli nam, że prąd elektryczny to ruch cząstek elementarnych, które jednocześnie przenoszą swój ładunek wzdłuż materiału przewodzącego. Ze względu na źródło ukierunkowany jest ruch cząstek w przewodniku. Ruch, jak wiecie, jest życiem, dlatego wokół przewodnika nie ma nic poza polem magnetycznym, które również się obraca. Ale jak?
To właśnie ta zasada daje odpowiedź (bez użycia specjalnych narzędzi), a wynik okazuje się bardzo cenny, ponieważ w zależności od kierunku pola magnetycznego kilka przewodników zaczyna działać według zupełnie innych scenariuszy: albo się odpychają, albo, przeciwnie, pędzą w kierunku.
Stosowanie
Najłatwiejszym sposobem wyznaczenia toru ruchu linii pola magnetycznego jest zastosowanie reguły świderka
Możesz to sobie wyobrazić w ten sposób - na przykładzie własnej prawej ręki i najzwyklejszego drutu. Wkładamy drut do ręki. Zaciśnij mocno cztery palce w pięść. Kciuk wskazuje w górę, jak gest, którym pokazujemy, że coś nam się podoba. W tym „układzie” kciuk wyraźnie wskaże kierunek prądu, podczas gdy pozostałe cztery wskażą drogę linii pola magnetycznego.
Zasada ma zastosowanie w życiu. Fizycy potrzebują go, aby określić kierunek pola magnetycznego prądu, obliczyć mechaniczny obrót prędkości, wektor indukcji magnetycznej i moment sił.
Nawiasem mówiąc, o tym, że zasada ma zastosowanie do różnych sytuacji, świadczy również fakt, że istnieje kilka jej interpretacji naraz – w zależności od konkretnego rozpatrywanego przypadku.
WYZNACZANIE KIERUNKU LINII POLA MAGNETYCZNEGO
ZASADA GIM
dla przewodu prostego z prądem
- służy do określenia kierunku linii magnetycznych (linie indukcji magnetycznej)
wokół prostego przewodnika przewodzącego prąd.
Jeżeli kierunek ruchu translacyjnego świdra pokrywa się z kierunkiem prądu w przewodniku, to kierunek obrotu rękojeści świdra pokrywa się z kierunkiem linii pola magnetycznego prądu.
Załóżmy, że przewodnik z prądem znajduje się prostopadle do płaszczyzny arkusza:
1. kierunek e-mail prąd od nas (do płaszczyzny blachy)
Zgodnie z zasadą świderka linie pola magnetycznego będą skierowane zgodnie z ruchem wskazówek zegara.
Następnie, zgodnie z zasadą świderka, linie pola magnetycznego będą skierowane przeciwnie do ruchu wskazówek zegara.
REGUŁA PRAWEJ RĘKI
dla elektrozaworu (czyli cewki z prądem)
- służy do określenia kierunku linii magnetycznych (linii indukcji magnetycznej) wewnątrz elektrozaworu.
Jeśli chwycisz solenoid dłonią prawej ręki tak, aby cztery palce były skierowane wzdłuż prądu na zwojach, odłożony kciuk wskaże kierunek linii pola magnetycznego wewnątrz solenoidu.
1. W jaki sposób 2 cewki z prądem współdziałają ze sobą? 
2. Jak kierują się prądy w przewodach, jeśli skierowane są siły oddziaływania, jak na rysunku?
3. Dwa przewody są do siebie równoległe. Wskaż kierunek prądu w przewodzie LED.
Nie mogę się doczekać podejmowania decyzji w następnej lekcji na temat „5”!
Wiadomo, że nadprzewodniki (substancje o niemal zerowej oporności elektrycznej w określonych temperaturach) mogą wytwarzać bardzo silne pola magnetyczne. Przeprowadzono eksperymenty, aby zademonstrować takie pola magnetyczne. Po schłodzeniu nadprzewodnika ceramicznego ciekłym azotem na jego powierzchni umieszczono mały magnes. Siła odpychania pola magnetycznego nadprzewodnika była tak duża, że magnes unosił się, unosił w powietrzu i unosił nad nadprzewodnikiem, aż nadprzewodnik po podgrzaniu tracił swoje niezwykłe właściwości.
class-fizika.narod.ru
POLE MAGNETYCZNE
- jest to szczególny rodzaj materii, za pomocą której odbywa się interakcja między poruszającymi się elektrycznie naładowanymi cząstkami.
WŁAŚCIWOŚCI (STACJONARNEGO) POLA MAGNETYCZNEGO
Stały (lub stacjonarny) Pole magnetyczne to pole magnetyczne, które nie zmienia się w czasie.
1. Pole magnetyczne Utworzony poruszające się naładowane cząstki i ciała, przewodniki z prądem, magnesy trwałe.
2. Pole magnetyczne ważny na poruszających się naładowanych cząstkach i ciałach, na przewodnikach z prądem, na magnesach trwałych, na ramie z prądem.
3. Pole magnetyczne wir, tj. nie ma źródła.
to siły, z którymi przewodniki przewodzące prąd działają na siebie.
. 
jest siłą charakterystyczną pola magnetycznego.
Wektor indukcji magnetycznej jest zawsze skierowany w taki sam sposób, w jaki swobodnie obracająca się igła magnetyczna jest zorientowana w polu magnetycznym.
Jednostka miary indukcji magnetycznej w układzie SI:
LINIE INDUKCJI MAGNETYCZNEJ
- są to linie, do których styczna jest w dowolnym punkcie wektor indukcji magnetycznej.
Jednolite pole magnetyczne- jest to pole magnetyczne, w którym w każdym z jego punktów wektor indukcji magnetycznej jest niezmieniony pod względem wielkości i kierunku; obserwowane między płytkami płaskiego kondensatora, wewnątrz elektromagnesu (jeśli jego średnica jest znacznie mniejsza niż długość) lub wewnątrz magnesu sztabkowego.
Pole magnetyczne przewodu prostego z prądem:
gdzie jest kierunek prądu w przewodzie na nas prostopadle do płaszczyzny arkusza,
- kierunek prądu w przewodzie od nas jest prostopadły do płaszczyzny arkusza.
Pole magnetyczne solenoidu:
Pole magnetyczne magnesu sztabkowego:
- zbliżone do pola magnetycznego elektrozaworu.
WŁAŚCIWOŚCI LINII MAGNETYCZNYCH
- mieć kierunek
- ciągły;
-zamknięty (tj. pole magnetyczne jest wirowe);
- nie przecinaj się;
- w zależności od ich gęstości ocenia się wielkość indukcji magnetycznej.
KIERUNKI LINII INDUKCYJNYCH MAGNETYCZNYCH
- określa reguła świderka lub reguła prawej ręki.
Zasada świdra (głównie dla przewodu prostego z prądem):
Reguła prawej ręki (głównie do określania kierunku linii magnetycznych)
wewnątrz elektrozaworu):
Istnieją inne możliwe zastosowania reguł świdra i prawej ręki.
to siła, z jaką pole magnetyczne działa na przewodnik z prądem.
Moduł siły ampera jest równy iloczynowi natężenia prądu w przewodzie i modułu wektora indukcji magnetycznej, długości przewodu i sinusa kąta między wektorem indukcji magnetycznej a kierunkiem prądu w przewodzie .
Siła Ampera jest maksymalna, jeśli wektor indukcji magnetycznej jest prostopadły do przewodnika.
Jeśli wektor indukcji magnetycznej jest równoległy do przewodnika, to pole magnetyczne nie ma wpływu na przewodnik z prądem, tj. Siła Ampera wynosi zero.
Kierunek siły Ampera jest określony przez zasada lewej ręki:
Jeżeli lewa ręka jest ustawiona tak, że składowa wektora indukcji magnetycznej prostopadła do przewodnika wchodzi do dłoni, a 4 wyciągnięte palce są skierowane w kierunku prądu, to kciuk zgięty o 90 stopni będzie wskazywał kierunek działającej siły na przewodzie z prądem.
lub 
DZIAŁANIE POLA MAGNETYCZNEGO NA PĘTLI Z PRĄDEM
Jednolite pole magnetyczne orientuje ramę (tj. wytwarzany jest moment obrotowy, a rama obraca się do pozycji, w której wektor indukcji magnetycznej jest prostopadły do płaszczyzny ramy).
Niejednorodne pole magnetyczne orientuje + przyciąga lub odpycha ramkę z prądem.
Tak więc w polu magnetycznym przewodnika przewodzącego prąd stały (jest niejednorodny) rama przewodząca prąd jest zorientowana wzdłuż promienia linii magnetycznej i jest przyciągana lub odpychana od przewodnika przewodzącego prąd stały, w zależności od kierunek prądów.
Zapamiętaj temat "Zjawiska elektromagnetyczne" dla klasy 8:
Zasada prawej ręki
Gdy przewodnik porusza się w polu magnetycznym, powstaje w nim ukierunkowany ruch elektronów, czyli prądu elektrycznego, co jest spowodowane zjawiskiem indukcji elektromagnetycznej.
Do określenia kierunki ruchu elektronów Wykorzystajmy dobrze znaną zasadę lewej ręki.
Jeśli np. przewodnik umieszczony prostopadle do rysunku (rysunek 1) porusza się wraz z zawartymi w nim elektronami od góry do dołu, to ten ruch elektronów będzie równoważny prądowi elektrycznemu skierowanemu od dołu do góry. Jeżeli jednocześnie pole magnetyczne, w którym porusza się przewodnik, skierowane jest od lewej do prawej, to aby określić kierunek siły działającej na elektrony, będziemy musieli przesunąć lewą rękę z dłonią w lewo tak, aby linie sił magnetycznych wchodzą w dłoń, a czterema palcami do góry (w kierunku przeciwnym do kierunku ruchu przewodnika, czyli w kierunku „prądu”); wtedy kierunek kciuka pokaże nam, że na elektrony w przewodniku będzie oddziaływać siła skierowana od nas do rysunku. W konsekwencji ruch elektronów nastąpi wzdłuż przewodnika, tj. od nas do rysunku, a prąd indukcyjny w przewodniku zostanie skierowany z rysunku do nas.
Obrazek 1. Mechanizm indukcji elektromagnetycznej. Poruszając przewodnikiem poruszamy się razem z nim wszystkie zawarte w nim elektrony, a poruszając się w polu magnetycznym ładunków elektrycznych, działa na nie siła zgodnie z zasadą lewej ręki.
Jednak zasada lewej ręki, stosowana przez nas tylko do wyjaśnienia zjawiska indukcji elektromagnetycznej, okazuje się w praktyce niewygodna. W praktyce określany jest kierunek prądu indukcyjnego zasada prawej ręki(Rysunek 2).
Rysunek 2. Zasada prawej ręki. Prawa ręka jest zwrócona dłonią w kierunku linii sił magnetycznych, kciuk jest skierowany w kierunku ruchu przewodnika, a cztery palce pokazują, w którym kierunku popłynie prąd indukcyjny.
Zasada prawej ręki czy to, jeśli umieścisz prawą rękę w polu magnetycznym tak, aby linie sił magnetycznych weszły w dłoń, a kciuk wskazał kierunek ruchu przewodnika, to pozostałe cztery palce wskażą kierunek prądu indukcyjnego, który występuje w konduktor.
www.sxemotehnika.ru
Proste wyjaśnienie zasady świderka
Nazwa Wyjaśnienie
Większość ludzi pamięta o tym wzmiankę z kursu fizyki, a konkretnie z działu elektrodynamiki. Stało się tak nie bez powodu, ponieważ ten mnemonik jest często podawany uczniom, aby ułatwić zrozumienie materiału. W rzeczywistości reguła świderka jest używana zarówno w elektryczności, do określenia kierunku pola magnetycznego, jak iw innych sekcjach, na przykład do określenia prędkości kątowej.
Gimlet to narzędzie do wiercenia otworów o małych średnicach w miękkich materiałach, dla współczesnego człowieka bardziej powszechnym przykładem będzie korkociąg.
Ważny! Zakłada się, że świder, śruba lub korkociąg ma gwint prawoskrętny, to znaczy kierunek jego obrotu podczas skręcania jest zgodny z ruchem wskazówek zegara, tj. w prawo.
Poniższy film zawiera pełne sformułowanie zasady świderka, obejrzyj go, aby zrozumieć cały punkt:
Jaki jest związek pola magnetycznego z świderkiem i dłońmi?
W problemach fizyki, badając wielkości elektryczne, często spotykamy się z potrzebą znalezienia kierunku prądu wzdłuż wektora indukcji magnetycznej i odwrotnie. Umiejętności te będą również wymagane przy rozwiązywaniu złożonych problemów i obliczeń związanych z polem magnetycznym układów.
Zanim przejdę do rozważania reguł, pragnę przypomnieć, że prąd płynie z punktu o dużym potencjale do punktu o niższym potencjale. Mówiąc prościej - prąd płynie od plusa do minusa.
Reguła świderka ma następujące znaczenie: podczas wkręcania końcówki świdra wzdłuż aktualnego kierunku, rączka będzie się obracać w kierunku wektora B (wektora linii indukcji magnetycznej).
Zasada prawej ręki działa tak:
Połóż kciuk tak, jakbyś pokazywał „klasę!”, Następnie obróć rękę tak, aby kierunek prądu i palec pasowały do siebie. Wtedy pozostałe cztery palce zbiegną się z wektorem pola magnetycznego.
Analiza wizualna reguły prawej ręki:
Aby zobaczyć to wyraźniej, przeprowadź eksperyment - rozsyp metalowe wióry na papierze, zrób dziurę w blasze i nawlecz drut, po doprowadzeniu do niego prądu zobaczysz, że wióry są zgrupowane w koncentryczne okręgi.
Pole magnetyczne w elektromagnesie
Wszystko to dotyczy prostego przewodnika, ale co, jeśli przewodnik jest nawinięty na cewkę?
Wiemy już, że gdy prąd przepływa wokół przewodnika, powstaje pole magnetyczne, cewka jest drutem nawijanym wielokrotnie wokół rdzenia lub trzpienia. Pole magnetyczne w tym przypadku jest wzmacniane. Solenoid i cewka to w zasadzie to samo. Główną cechą jest to, że linie pola magnetycznego przebiegają w taki sam sposób, jak w przypadku magnesu trwałego. Solenoid jest kontrolowanym analogiem tego ostatniego.
Reguła prawej ręki dla solenoidu (cewki) pomoże nam określić kierunek pola magnetycznego. Jeśli weźmiesz cewkę do ręki tak, aby cztery palce były skierowane w kierunku przepływu prądu, to kciuk wskaże wektor B pośrodku cewki.
Jeśli przekręcisz świder wzdłuż zakrętów, ponownie w kierunku prądu, tj. od zacisku „+” do zacisku „-” elektrozaworu, następnie ostry koniec i kierunek ruchu zgodnie z wektorem indukcji magnetycznej.
W prostych słowach, tam gdzie przekręcasz świder, tam idą linie pola magnetycznego. To samo dotyczy jednego zwoju (przewodnik okrągły)
Określanie kierunku prądu za pomocą świdra
Jeśli znasz kierunek wektora B - indukcja magnetyczna, możesz łatwo zastosować tę zasadę. Przesuń w myślach świder wzdłuż kierunku pola w cewce z ostrą częścią do przodu, odpowiednio, zgodnie z ruchem wskazówek zegara wzdłuż osi ruchu i pokaż, gdzie płynie prąd.
Jeśli przewód jest prosty, obróć uchwyt korkociągu wzdłuż określonego wektora, tak aby ten ruch był zgodny z ruchem wskazówek zegara. Wiedząc, że ma gwint prawoskrętny, kierunek wkręcania pokrywa się z prądem.
Co łączy się z lewą ręką
Nie myl świdra i zasady lewej ręki, konieczne jest określenie siły działającej na przewodnik. Wyprostowana dłoń lewej ręki znajduje się wzdłuż przewodu. Palce wskazują w kierunku przepływu prądu I. Linie pola przechodzą przez otwartą dłoń. Kciuk pokrywa się z wektorem siły - takie jest znaczenie reguły lewej ręki. Ta siła nazywana jest siłą Ampera.
Możesz zastosować tę zasadę do pojedynczej naładowanej cząstki i określić kierunek 2 sił:
Wyobraź sobie, że dodatnio naładowana cząstka porusza się w polu magnetycznym. Linie wektora indukcji magnetycznej są prostopadłe do kierunku jego ruchu. Należy przyłożyć otwartą lewą dłoń palcami w kierunku ruchu ładunku, wektor B powinien przebić dłoń, następnie kciuk wskaże kierunek wektora Fa. Jeśli cząsteczka jest ujemna, palce patrzą w kierunku przeciwnym do ładunku.
Jeśli w pewnym momencie nie masz jasności, film wyraźnie pokazuje, jak używać reguły lewej ręki:
Ważne jest, aby wiedzieć! Jeśli masz ciało i działa na nie siła, która ma tendencję do obracania go, przekręć śrubę w tym kierunku, a określisz, gdzie skierowany jest moment siły. Jeśli mówimy o prędkości kątowej, to sytuacja jest następująca: gdy korkociąg obraca się w tym samym kierunku, co obrót ciała, to kręci się w kierunku prędkości kątowej.
Opanowanie tych metod określania kierunku sił i pól jest bardzo łatwe. Takie zasady mnemoniczne w elektryczności znacznie ułatwiają zadania uczniom i studentom. Nawet pełny czajnik poradzi sobie z świderkiem, jeśli choć raz otworzył wino korkociągiem. Najważniejsze, aby nie zapomnieć, gdzie płynie prąd. Powtarzam, że użycie świdra i prawej ręki jest najczęściej z powodzeniem stosowane w elektrotechnice.
Prawdopodobnie nie wiesz:
Zasady lewej i prawej ręki
Reguła prawej ręki jest regułą używaną do określenia wektora indukcji magnetycznej pola.
Zasada ta nosi również nazwy „zasada świdra” i „zasada śruby”, ze względu na podobieństwo zasady działania. Ma szerokie zastosowanie w fizyce, gdyż pozwala bez użycia specjalnych przyrządów czy obliczeń określić najważniejsze parametry – prędkość kątową, moment siły, moment impulsu. W elektrodynamice ta metoda pozwala określić wektor indukcji magnetycznej. 
zasada świderka
Zasada świdra lub śruby: jeśli dłonie prawej ręki są umieszczone tak, aby pokrywały się z kierunkiem prądu w badanym przewodzie, wówczas obrót translacyjny uchwytu świdra (kciuk dłoni) wskaże bezpośrednio wektor indukcji magnetycznej.
Innymi słowy, aby określić wektor, konieczne jest wkręcenie wiertarki lub korkociągu prawą ręką. Nie ma szczególnych trudności w opanowaniu tej zasady.
Istnieje inna wersja tej zasady. Najczęściej ta metoda nazywana jest po prostu „zasadą prawej ręki”.
Brzmi to tak: aby określić kierunek linii indukcji generowanego pola magnetycznego, należy wziąć przewodnik ręką tak, aby kciuk pozostawiony pod kątem 90 ° wskazywał kierunek przepływającego przez niego prądu. 
Jest podobna opcja dla elektrozaworu.
W takim przypadku należy chwycić urządzenie tak, aby palce dłoni pokrywały się z kierunkiem prądu na zwojach. Wystający kciuk w tym przypadku pokaże, skąd pochodzą linie pola magnetycznego.
Reguła prawej ręki dla poruszającego się przewodnika
Ta zasada pomoże również w przypadku przewodników poruszających się w polu magnetycznym. Tylko tutaj trzeba działać nieco inaczej.
Otwarta dłoń prawej dłoni powinna być ustawiona tak, aby linie pola sił wchodziły w nią prostopadle. Wyciągnięty kciuk powinien wskazywać kierunek ruchu przewodnika. W takim układzie wyprostowane palce zbiegną się z kierunkiem prądu indukcyjnego.
Jak widać, liczba sytuacji, w których ta reguła naprawdę pomaga, jest dość duża.
Pierwsza zasada lewej ręki
Konieczne jest umieszczenie lewej dłoni w taki sposób, aby linie indukcyjne pola wchodziły w nią pod kątem prostym (prostopadle). Cztery wyciągnięte palce dłoni powinny pokrywać się z kierunkiem prądu elektrycznego w przewodniku. W takim przypadku wyciągnięty kciuk lewej dłoni pokaże kierunek siły działającej na przewodnik. 
W praktyce metoda ta pozwala określić kierunek, w którym przewodnik, przez który przepływa prąd elektryczny, umieszczony między dwoma magnesami, zacznie się odchylać.
Druga zasada lewej ręki
Istnieją inne sytuacje, w których możesz użyć reguły lewej ręki. W szczególności do określenia sił z poruszającym się ładunkiem i magnesem nieruchomym.
Inna zasada lewej ręki mówi: Dłoń lewej ręki powinna być ustawiona tak, aby linie indukcji wytworzonego pola magnetycznego wchodziły w nią prostopadle. Pozycja czterech wyciągniętych palców zależy od kierunku prądu elektrycznego (wzdłuż ruchu cząstek naładowanych dodatnio lub przeciw ujemnie). Wystający kciuk lewej ręki w tym przypadku wskaże kierunek siły Ampera lub siły Lorentza.
Zaletą reguł na prawą i lewą rękę jest właśnie to, że są one proste i pozwalają dokładnie określić ważne parametry bez użycia dodatkowych przyrządów. Wykorzystywane są w różnych eksperymentach i testach oraz w praktyce, jeśli chodzi o przewodniki i pola elektromagnetyczne.
soloproject.com
- jest to szczególny rodzaj materii, za pomocą której odbywa się interakcja między poruszającymi się elektrycznie naładowanymi cząstkami.
WŁAŚCIWOŚCI (STACJONARNEGO) POLA MAGNETYCZNEGO
Stały (lub stacjonarny) Pole magnetyczne to pole magnetyczne, które nie zmienia się w czasie.
1. Pole magnetyczne Utworzony poruszające się naładowane cząstki i ciała, przewodniki z prądem, magnesy trwałe.
2. Pole magnetyczne ważny na poruszających się naładowanych cząstkach i ciałach, na przewodnikach z prądem, na magnesach trwałych, na ramie z prądem.
3. Pole magnetyczne wir, tj. nie ma źródła.
to siły, z którymi przewodniki przewodzące prąd działają na siebie.
.
jest siłą charakterystyczną pola magnetycznego.
Wektor indukcji magnetycznej jest zawsze skierowany w taki sam sposób, w jaki swobodnie obracająca się igła magnetyczna jest zorientowana w polu magnetycznym.
Jednostka miary indukcji magnetycznej w układzie SI:
LINIE INDUKCJI MAGNETYCZNEJ
- są to linie, do których styczna jest w dowolnym punkcie wektor indukcji magnetycznej.
Jednolite pole magnetyczne- jest to pole magnetyczne, w którym w każdym z jego punktów wektor indukcji magnetycznej jest niezmieniony pod względem wielkości i kierunku; obserwowane między płytkami płaskiego kondensatora, wewnątrz elektromagnesu (jeśli jego średnica jest znacznie mniejsza niż długość) lub wewnątrz magnesu sztabkowego.
Pole magnetyczne przewodu prostego z prądem:
gdzie jest kierunek prądu w przewodzie na nas prostopadle do płaszczyzny arkusza,
- kierunek prądu w przewodzie od nas jest prostopadły do płaszczyzny arkusza.
Pole magnetyczne solenoidu:
Pole magnetyczne magnesu sztabkowego:
- zbliżone do pola magnetycznego elektrozaworu.
WŁAŚCIWOŚCI LINII MAGNETYCZNYCH
- mieć kierunek
- ciągły;
-zamknięty (tj. pole magnetyczne jest wirowe);
- nie przecinaj się;
- w zależności od ich gęstości ocenia się wielkość indukcji magnetycznej.
KIERUNKI LINII INDUKCYJNYCH MAGNETYCZNYCH
- określa reguła świderka lub reguła prawej ręki.
Zasada świdra (głównie dla przewodu prostego z prądem):
Jeżeli kierunek ruchu translacyjnego świdra pokrywa się z kierunkiem prądu w przewodniku, to kierunek obrotu rękojeści świdra pokrywa się z kierunkiem linii pola magnetycznego prądu.
Reguła prawej ręki (głównie do określania kierunku linii magnetycznych)
wewnątrz elektrozaworu):
Jeśli chwycisz solenoid dłonią prawej ręki tak, aby cztery palce były skierowane wzdłuż prądu na zwojach, odłożony kciuk wskaże kierunek linii pola magnetycznego wewnątrz solenoidu.
Istnieją inne możliwe zastosowania reguł świdra i prawej ręki.
to siła, z jaką pole magnetyczne działa na przewodnik z prądem.
Moduł siły ampera jest równy iloczynowi natężenia prądu w przewodzie i modułu wektora indukcji magnetycznej, długości przewodu i sinusa kąta między wektorem indukcji magnetycznej a kierunkiem prądu w przewodzie .
Siła Ampera jest maksymalna, jeśli wektor indukcji magnetycznej jest prostopadły do przewodnika.
Jeśli wektor indukcji magnetycznej jest równoległy do przewodnika, to pole magnetyczne nie ma wpływu na przewodnik z prądem, tj. Siła Ampera wynosi zero.
Kierunek siły Ampera jest określony przez zasada lewej ręki:
Jeżeli lewa ręka jest ustawiona tak, że składowa wektora indukcji magnetycznej prostopadła do przewodnika wchodzi do dłoni, a 4 wyciągnięte palce są skierowane w kierunku prądu, to kciuk zgięty o 90 stopni będzie wskazywał kierunek działającej siły na przewodzie z prądem.
lub
DZIAŁANIE POLA MAGNETYCZNEGO NA PĘTLI Z PRĄDEM
Jednolite pole magnetyczne orientuje ramę (tj. wytwarzany jest moment obrotowy, a rama obraca się do pozycji, w której wektor indukcji magnetycznej jest prostopadły do płaszczyzny ramy).
Niejednorodne pole magnetyczne orientuje + przyciąga lub odpycha ramkę z prądem.
Tak więc w polu magnetycznym przewodnika przewodzącego prąd stały (jest niejednorodny) rama przewodząca prąd jest zorientowana wzdłuż promienia linii magnetycznej i jest przyciągana lub odpychana od przewodnika przewodzącego prąd stały, w zależności od kierunek prądów.
Zapamiętaj temat "Zjawiska elektromagnetyczne" dla klasy 8:
class-fizika.narod.ru
Wpływ pola magnetycznego na prąd. Zasada lewej ręki.
Umieśćmy przewodnik między biegunami magnesu, przez który płynie stały prąd elektryczny. Od razu zauważymy, że przewodnik zostanie wypchnięty z przestrzeni międzybiegunowej przez pole magnesu.
Można to wyjaśnić w następujący sposób. Wokół przewodnika z prądem (rysunek 1.) Tworzy własne pole magnetyczne, którego linie siły z jednej strony przewodnika są skierowane w taki sam sposób jak linie siły magnesu, a z drugiej strony konduktor - w przeciwnym kierunku. W rezultacie po jednej stronie przewodnika (na rysunku 1 powyżej) pole magnetyczne jest skoncentrowane, a po drugiej stronie (na rysunku 1 poniżej) jest rozrzedzone. Dlatego dyrygent odczuwa siłę przygniatającą go. A jeśli przewodnik nie jest naprawiony, to się poruszy.
Rysunek 1. Wpływ pola magnetycznego na prąd.
zasada lewej ręki
Aby szybko określić kierunek ruchu przewodnika z prądem w polu magnetycznym, istnieje tzw zasada lewej ręki(rysunek 2.).
Rysunek 2. Reguła lewej ręki.
Zasada lewej ręki jest następująca: jeśli umieścisz lewą rękę między biegunami magnesu, tak aby linie siły magnetycznej weszły w dłoń, a cztery palce ręki pokrywały się z kierunkiem prądu w przewodniku , wtedy kciuk wskaże kierunek ruchu dyrygenta.
Tak więc na przewodnik, przez który przepływa prąd elektryczny, działa siła, która ma tendencję do przesuwania go prostopadle do magnetycznych linii siły. Empirycznie możesz określić wielkość tej siły. Okazuje się, że siła, z jaką pole magnetyczne działa na przewodnik z prądem, jest wprost proporcjonalna do natężenia prądu w przewodniku i długości tej części przewodnika, która znajduje się w polu magnetycznym (rysunek 3 po lewej) .
Ta zasada jest prawdziwa, jeśli przewodnik znajduje się pod kątem prostym do magnetycznych linii sił.
Rysunek 3. Siła oddziaływania pola magnetycznego i prądu.
Jeżeli przewodnik nie jest położony pod kątem prostym do linii pola magnetycznego, ale np. jak pokazano na rysunku 3 po prawej stronie, to siła działająca na przewodnik będzie proporcjonalna do natężenia prądu w przewodniku i długości rzut części przewodnika znajdującego się w polu magnetycznym na płaszczyznę prostopadłą do linii sił magnetycznych. Wynika z tego, że jeśli przewodnik jest równoległy do magnetycznych linii sił, to działająca na niego siła wynosi zero. Jeżeli przewodnik jest prostopadły do kierunku linii pola magnetycznego, to działająca na niego siła osiąga maksymalną wartość.
Siła działająca na przewodnik z prądem zależy również od indukcji magnetycznej. Im gęstsze linie pola magnetycznego, tym większa siła działająca na przewodnik przewodzący prąd.
Podsumowując wszystkie powyższe, możemy wyrazić działanie pola magnetycznego na przewodnik z prądem za pomocą następującej zasady:
Siła działająca na przewodnik z prądem jest wprost proporcjonalna do indukcji magnetycznej, natężenia prądu w przewodniku oraz długości rzutu części przewodnika znajdującej się w polu magnetycznym na płaszczyznę prostopadłą do strumienia magnetycznego.
Należy zauważyć, że wpływ pola magnetycznego na prąd nie zależy od substancji przewodnika ani od jego przekroju. Wpływ pola magnetycznego na prąd można zaobserwować nawet przy braku przewodnika, na przykład przepuszczając strumień szybko poruszających się elektronów między biegunami magnesu.
Działanie pola magnetycznego na prąd jest szeroko stosowane w nauce i technice. Zastosowanie tego działania opiera się na urządzeniu silników elektrycznych, które przekształcają energię elektryczną w energię mechaniczną, urządzeniu urządzeń magnetoelektrycznych do pomiaru napięcia i natężenia prądu, głośnikach elektrodynamicznych zamieniających drgania elektryczne w dźwięk, specjalnych lampach radiowych - magnetronach, promieniu katodowym lampy itp. Poprzez działanie pola magnetycznego prąd służy do pomiaru masy i ładunku elektronu, a nawet do badania struktury materii.
Zasada prawej ręki
Gdy przewodnik porusza się w polu magnetycznym, powstaje w nim ukierunkowany ruch elektronów, czyli prądu elektrycznego, co jest spowodowane zjawiskiem indukcji elektromagnetycznej.
Do określenia kierunki ruchu elektronów Wykorzystajmy dobrze znaną zasadę lewej ręki.
Jeśli np. przewodnik umieszczony prostopadle do rysunku (rysunek 1) porusza się wraz z zawartymi w nim elektronami od góry do dołu, to ten ruch elektronów będzie równoważny prądowi elektrycznemu skierowanemu od dołu do góry. Jeżeli jednocześnie pole magnetyczne, w którym porusza się przewodnik, skierowane jest od lewej do prawej, to aby określić kierunek siły działającej na elektrony, będziemy musieli przesunąć lewą rękę z dłonią w lewo tak, aby linie sił magnetycznych wchodzą w dłoń, a czterema palcami do góry (w kierunku przeciwnym do kierunku ruchu przewodnika, czyli w kierunku „prądu”); wtedy kierunek kciuka pokaże nam, że na elektrony w przewodniku będzie oddziaływać siła skierowana od nas do rysunku. W konsekwencji ruch elektronów nastąpi wzdłuż przewodnika, tj. od nas do rysunku, a prąd indukcyjny w przewodniku zostanie skierowany z rysunku do nas.
Obrazek 1. Mechanizm indukcji elektromagnetycznej. Poruszając przewodnikiem poruszamy się razem z nim wszystkie zawarte w nim elektrony, a poruszając się w polu magnetycznym ładunków elektrycznych, działa na nie siła zgodnie z zasadą lewej ręki.
Jednak zasada lewej ręki, stosowana przez nas tylko do wyjaśnienia zjawiska indukcji elektromagnetycznej, okazuje się w praktyce niewygodna. W praktyce określany jest kierunek prądu indukcyjnego zasada prawej ręki(Rysunek 2).
Rysunek 2. Zasada prawej ręki. Prawa ręka jest zwrócona dłonią w kierunku linii sił magnetycznych, kciuk jest skierowany w kierunku ruchu przewodnika, a cztery palce pokazują, w którym kierunku popłynie prąd indukcyjny.
Zasada prawej ręki czy to, jeśli umieścisz prawą rękę w polu magnetycznym tak, aby linie sił magnetycznych weszły w dłoń, a kciuk wskazał kierunek ruchu przewodnika, to pozostałe cztery palce wskażą kierunek prądu indukcyjnego, który występuje w konduktor.
www.sxemotehnika.ru
Kierunek prądu i kierunek linii jego pola magnetycznego. Zasada lewej ręki. Nauczyciel fizyki: Murnaeva Jekaterina Aleksandrowna. - prezentacja
Prezentacja na temat: » Kierunek prądu i kierunek linii jego pola magnetycznego. Zasada lewej ręki. Nauczyciel fizyki: Murnaeva Jekaterina Aleksandrowna. - Transkrypcja:
1 Kierunek prądu i kierunek linii jego pola magnetycznego. Zasada lewej ręki. Nauczyciel fizyki: Murnaeva Jekaterina Aleksandrowna
2 Metody określania kierunku linii magnetycznej Ustalanie kierunku linii magnetycznej Za pomocą igły magnetycznej Zgodnie z regułą Gimlet lub zgodnie z regułą prawej ręki Zgodnie z regułą lewej ręki
3 Kierunek linii magnetycznych
4 Reguła prawej ręki Chwyć solenoid dłonią prawej dłoni, wskazując czterema palcami w kierunku prądu w cewkach, następnie lewy kciuk wskaże kierunek linii pola magnetycznego wewnątrz solenoidu
5 Zasada świderka
6 BB B W jakim kierunku płynie prąd w przewodzie? w górę źle w dół dobrze w górę dobrze w dół źle w lewo źle dobrze w prawo
7 W jaki sposób wektor indukcji magnetycznej jest skierowany na środek prądu kołowego? + – góra źle dół prawo + – góra prawo dół źle + – prawo prawo lewo źle _ + prawo źle lewo prawo
8 Reguła lewej ręki Jeśli lewa ręka jest ustawiona tak, że linie pola magnetycznego wchodzą do dłoni prostopadle do niej, a cztery palce są skierowane wzdłuż prądu, to kciuk odsunięty o 90 ° wskaże kierunek działającej siły na dyrygentze.
9 Zastosowanie Orientacyjne działanie MP na obwód z prądem jest wykorzystywane w elektrycznych przyrządach pomiarowych: 1) silniki elektryczne 2) głośnik elektrodynamiczny (głośnik) 3) układ magnetoelektryczny - amperomierze i woltomierze
10 Trzy instalacje urządzeń montowane są według schematów przedstawionych na rysunku. W którym z nich: a, b lub c - czy rama będzie się obracać wokół osi, jeśli obwód jest zamknięty?
11 11 Montowane są trzy instalacje urządzeń a, b, c. W którym z nich przesunie się przewodnik AB, jeśli klucz K będzie zamknięty?
12 W sytuacji pokazanej na rysunku działanie siły Ampère jest skierowane: A. W górę B. W dół C. W lewo D. W prawo
13 W sytuacji pokazanej na rysunku działanie siły Ampera jest skierowane: A. W górę B. W dół C. W lewo D. W prawo
14 W sytuacji pokazanej na rysunku działanie siły Ampère jest skierowane: A. W górę B. W dół C. W lewo D. W prawo
15 Na podstawie rysunku określ kierunek linii magnetycznych pola magnetycznego prądu stałego A. Zgodnie z ruchem wskazówek zegara B. Przeciwnie do ruchu wskazówek zegara
16 Jakie bieguny magnetyczne są pokazane na rysunku? A. 1 na północ, 2 na południe B. 1 na południe, 2 na południe C. 1 na południe, 2 na północ D. 1 na północ, 2 na północ
17 Stalowy magnes został rozbity na trzy części. Czy końce A i B będą magnetyczne? A. Nie będą B. Koniec A ma północny biegun magnetyczny, C ma południowy C. Koniec C ma północny biegun magnetyczny, A ma południowy
18 Na podstawie rysunku określ, w jaki sposób skierowane są linie magnetyczne prądu stałego MP. A. Zgodnie z ruchem wskazówek zegara B. Przeciwnie do ruchu wskazówek zegara
19 Która z liczb prawidłowo pokazuje położenie igły magnetycznej w polu magnetycznym magnesu trwałego? ABCD
20 §§45,46. Ćwiczenie 35, 36. Praca domowa:
Kierunek obecnej reguły lewej ręki
Jeżeli przewodnik, przez który przepływa prąd elektryczny, zostanie wprowadzony w pole magnetyczne, to w wyniku oddziaływania pola magnetycznego i przewodnika z prądem przewodnik będzie się poruszał w jednym lub drugim kierunku.
Kierunek ruchu przewodnika zależy od kierunku prądu w nim i od kierunku linii pola magnetycznego.
Załóżmy, że w polu magnetycznym magnesu N
S
jest przewodnik umieszczony prostopadle do płaszczyzny figury; prąd płynie przez przewodnik w kierunku od nas poza płaszczyzną figury.
Prąd płynący z płaszczyzny figury do obserwatora jest umownie oznaczony kropką, a prąd płynący poza płaszczyznę figury od obserwatora jest oznaczony krzyżykiem.
Ruch przewodnika z prądem w polu magnetycznym
1
- pole magnetyczne biegunów i prąd przewodnika,
2
jest wynikowym polem magnetycznym.
Zawsze wszystko, co pozostaje na obrazach, jest oznaczone krzyżykiem,
i skierowane do widza – punkt.
Pod wpływem prądu wokół przewodnika powstaje własne pole magnetyczne (ryc. 1
.
Stosując zasadę świderka łatwo jest zweryfikować, że w naszym przypadku kierunek linii magnetycznych tego pola pokrywa się z kierunkiem ruchu zgodnego z ruchem wskazówek zegara.
Gdy pole magnetyczne magnesu oddziałuje z polem wytworzonym przez prąd, powstaje powstałe pole magnetyczne, jak pokazano na ryc. 2
.
Gęstość linii magnetycznych powstałego pola po obu stronach przewodnika jest inna. Na prawo od przewodnika pola magnetyczne, mające ten sam kierunek, sumują się, a na lewo, skierowane przeciwnie, częściowo się znoszą.
Dlatego na przewodnik działa siła, która jest większa po prawej stronie, a mniejsza po lewej stronie. Pod działaniem większej siły przewodnik porusza się w kierunku siły F.
Zmiana kierunku prądu w przewodniku spowoduje zmianę kierunku otaczających go linii magnetycznych, w wyniku czego zmieni się również kierunek ruchu przewodnika.
Aby określić kierunek ruchu przewodnika w polu magnetycznym, możesz użyć reguły lewej ręki, która jest sformułowana w następujący sposób:
Jeśli lewa ręka jest ustawiona tak, że linie magnetyczne przebijają dłoń, a wyciągnięte cztery palce wskazują kierunek prądu w przewodniku, to zgięty kciuk wskaże kierunek ruchu przewodnika.
Siła działająca na przewodnik przewodzący prąd w polu magnetycznym zależy zarówno od prądu w przewodniku, jak i od natężenia pola magnetycznego.
Główną wielkością charakteryzującą natężenie pola magnetycznego jest indukcja magnetyczna W . Jednostką miary indukcji magnetycznej jest tesla ( Tl=Vs/m2 ).
Indukcję magnetyczną można ocenić na podstawie natężenia pola magnetycznego na przewodzie przewodzącym prąd umieszczonym w tym polu. Jeśli przewód jest długi 1m i z prądem 1 A , umieszczony prostopadle do linii magnetycznych w jednorodnym polu magnetycznym, siła działa w 1 N (Newton), to indukcja magnetyczna takiego pola jest równa 1 T (Tesla).
Indukcja magnetyczna jest wielkością wektorową, jej kierunek pokrywa się z kierunkiem linii magnetycznych, aw każdym punkcie pola wektor indukcji magnetycznej jest skierowany stycznie do linii magnetycznej.
Siła F
, działając na przewodnik z prądem w polu magnetycznym, jest proporcjonalna do indukcji magnetycznej W
, prąd w przewodzie I
i długość przewodu ja
, tj.
F=BIl
.
Ten wzór jest prawdziwy tylko wtedy, gdy przewodnik przewodzący prąd jest umieszczony prostopadle do linii magnetycznych jednolitego pola magnetycznego.
Jeśli przewodnik z prądem znajduje się w polu magnetycznym pod dowolnym kątem a
w odniesieniu do linii magnetycznych siła jest równa:
F=Bil grzech a
.
Jeśli przewodnik jest ułożony wzdłuż linii magnetycznych, to siła F
staje się zerem, ponieważ a=0 .
(Szczegółowe i zrozumiałe w kursie wideo „W świat elektryczności – jak po raz pierwszy!”)
Każdy, kto wybrał elektrotechnikę jako swój główny zawód, doskonale zdaje sobie sprawę z podstawowych właściwości prądu elektrycznego i towarzyszących mu pól magnetycznych. Jednym z najważniejszych z nich jest zasada świderka. Z jednej strony raczej trudno nazwać tę zasadę prawem. Bardziej poprawne jest stwierdzenie, że mówimy o jednej z podstawowych właściwości elektromagnetyzmu.
Jaka jest zasada świderka? Chociaż definicja istnieje, dla pełniejszego zrozumienia warto pamiętać o podstawach elektryczności. Jak wiadomo ze szkolnego kursu fizyki, prąd elektryczny to ruch cząstek elementarnych, które przenoszą ładunek elektryczny wzdłuż materiału przewodzącego. Zwykle porównuje się to z ruchem międzyatomowym, który pod wpływem czynników zewnętrznych (na przykład impulsu magnetycznego) otrzymuje porcję energii wystarczającą do opuszczenia swojej ustalonej orbity w atomie. Zróbmy eksperyment myślowy. Aby to zrobić, potrzebujemy obciążenia, źródła pola elektromagnetycznego i przewodnika (drutu) łączącego wszystkie elementy w jeden obwód zamknięty.
Źródło tworzy ukierunkowany ruch cząstek elementarnych w przewodniku. W tym samym czasie, już w XIX wieku, zauważono, że wokół powstaje taki przewodnik, który obraca się w jednym lub drugim kierunku. Reguła świderka pozwala tylko określić kierunek obrotu. Przestrzenna konfiguracja pola to rodzaj tuby, w środku której znajduje się przewodnik. Wydawałoby się: jaka to różnica, jak zachowuje się to wygenerowane pole magnetyczne! Jednak Ampere zauważył, że dwa przewodniki przewodzące prąd oddziałują na siebie swoimi polami magnetycznymi, odpychając się lub przyciągając, w zależności od kierunku obrotu ich pól. Później, na podstawie szeregu eksperymentów, Ampère sformułował i uzasadnił swoje prawo interakcji (nawiasem mówiąc, leży ono u podstaw działania silników elektrycznych). Oczywiście bez znajomości zasady świderka bardzo trudno jest zrozumieć zachodzące procesy.
W naszym przykładzie jest znany - od „+” do „-”. Znajomość kierunku ułatwia korzystanie z reguły świderka. Psychicznie zaczynamy wkręcać w przewodnik (wzdłuż niego) świder ze standardowym gwintem prawoskrętnym tak, aby powstały współosiowo z kierunkiem przepływu prądu. W takim przypadku obrót rączki zbiegnie się z obrotem pola magnetycznego. Możesz użyć innego przykładu: wkręcamy zwykłą śrubę (śruba, śruba).
Tej zasady można użyć nieco inaczej (chociaż podstawowe znaczenie jest takie samo): jeśli owiniesz w myślach prawą rękę wokół przewodnika przewodzącego prąd tak, aby cztery zgięte palce wskazywały kierunek, w którym obraca się pole, to zgięty kciuk wskaże kierunek prądu płynącego przez przewodnik. W związku z tym prawdą jest również coś przeciwnego: znając kierunek prądu, „chwytając” drut, można znaleźć kierunek wektora obrotu generowanego pola magnetycznego. Ta zasada jest aktywnie wykorzystywana w obliczeniach cewek indukcyjnych, w których w zależności od kierunku zwojów można wpływać na przepływający prąd (w razie potrzeby tworząc przeciwprąd).
Prawo świderka pozwala na sformułowanie konsekwencji: jeśli prawa dłoń jest umieszczona w taki sposób, że wchodzą w nią linie natężenia generowanego pola magnetycznego, a cztery wyprostowane palce wskazują znany kierunek ruchu naładowanych cząstek w przewodniku , wtedy kciuk wygięty pod kątem 90 stopni wskaże kierunek siły wektorowej, która wywiera na przewodnika efekt przemieszczenia. Nawiasem mówiąc, to właśnie ta siła wytwarza moment obrotowy na wale dowolnego silnika elektrycznego.
Jak widać, sposobów na zastosowanie powyższej zasady jest całkiem sporo, więc główna „trudność” polega na wyborze przez każdą osobę, która jest dla niej jasna.