Sağ ve sol el fiziği açıklama kuralları. Sol el kuralı. Sol el kuralı, bir manyetik alanın bireysel hareketli yüklere etki ettiği kuvvetin yönünü belirlemek için kullanılabilir.
Okulda fizikte iyi olmayanlar için, gimlet kuralı bugün hala gerçek bir "terra incognita". Özellikle Web'de iyi bilinen bir yasanın tanımını bulmaya çalışırsanız: arama motorları size hemen karmaşık şemalarla birçok karmaşık bilimsel açıklama verecektir. Ancak nelerden oluştuğunu kısaca ve net bir şekilde açıklamak oldukça mümkündür.
gimlet kuralı nedir
Gimlet - delik delmek için bir araç
Kulağa şöyle geliyor: translasyon hareketleri sırasında pervazın yönünün iletkendeki akımın yönü ile çakıştığı durumlarda, pervaz kolunun dönüş yönü de onunla aynı olacaktır.
yön arıyorum
Bunu anlamak için hala okul derslerini hatırlamanız gerekiyor. Onlarda, fizik öğretmenleri bize elektrik akımının, aynı zamanda yüklerini iletken bir malzeme boyunca taşıyan temel parçacıkların hareketi olduğunu söylediler. Kaynak nedeniyle iletkendeki parçacıkların hareketi yönlendirilir. Bildiğiniz gibi hareket hayattır ve bu nedenle iletkenin etrafında manyetik alandan başka bir şey yoktur ve o da döner. Ama nasıl?
Cevabı (herhangi bir özel alet kullanmadan) veren bu kuraldır ve sonuç çok değerlidir, çünkü manyetik alanın yönüne bağlı olarak birkaç iletken tamamen farklı senaryolara göre hareket etmeye başlar: ya birbirini iter ya da tam tersine acele eder.
kullanım
Manyetik alan çizgilerinin hareket yolunu belirlemenin en kolay yolu gimlet kuralını uygulamaktır.
Bunu bu şekilde hayal edebilirsiniz - kendi sağ elinizin örneğini ve en sıradan teli kullanarak. Teli elimize koyuyoruz. Dört parmağınızı bir yumruğa sıkıca sıkın. Başparmak, bir şeyden hoşlandığımızı göstermek için kullandığımız bir jest gibi yukarıyı gösteriyor. Bu "düzen"de, başparmak akımın yönünü açıkça gösterecek, diğer dördü ise manyetik alan çizgilerinin yolunu gösterecektir.
Kural hayatta oldukça uygulanabilir. Fizikçiler, akımın manyetik alanının yönünü belirlemek, hızın mekanik dönüşünü, manyetik indüksiyon vektörünü ve kuvvetlerin momentini hesaplamak için buna ihtiyaç duyarlar.
Bu arada, kuralın çeşitli durumlara uygulanabilir olduğu gerçeği, aynı anda birkaç yorumun olduğu gerçeğiyle de kanıtlanmıştır - söz konusu her bir özel duruma bağlı olarak.
MANYETİK ALAN HATLARININ YÖNÜNÜN BELİRLENMESİ
GIM KURALI
akım ile düz bir iletken için
- manyetik çizgilerin yönünü belirlemeye yarar (manyetik indüksiyon çizgileri)
düz akım taşıyan bir iletken etrafında.
Jiletin translasyon hareketinin yönü, iletkendeki akımın yönü ile çakışıyorsa, o zaman jilet kolunun dönüş yönü, akımın manyetik alanının çizgilerinin yönü ile çakışır.
Akım olan bir iletkenin levha düzlemine dik yerleştirildiğini varsayalım:
1. e-posta yönü bizden akım (levha düzlemine)
Gimlet kuralına göre manyetik alan çizgileri saat yönünde yönlendirilecektir.
Daha sonra gimlet kuralına göre manyetik alan çizgileri saat yönünün tersine yönlendirilecektir.
SAĞ EL KURALI
bir solenoid için (yani akımlı bobinler)
- solenoid içindeki manyetik çizgilerin (manyetik indüksiyon çizgileri) yönünü belirlemeye yarar.
Sağ elinizin avuç içi ile solenoidi, dönüşlerde dört parmak akım boyunca yönlendirilecek şekilde kavrarsanız, kenara bırakılan başparmak, solenoid içindeki manyetik alan çizgilerinin yönünü gösterecektir.
1. Akımlı 2 bobin birbiriyle nasıl etkileşir? 
2. Etkileşim kuvvetleri şekildeki gibi yönlendirilirse tellerdeki akımlar nasıl yönlendirilir?
3. İki iletken birbirine paraleldir. LED iletkenindeki akımın yönünü belirtin.
Bir sonraki "5" dersinde karar vermeyi sabırsızlıkla bekliyorum!
Süper iletkenlerin (belirli sıcaklıklarda neredeyse sıfır elektrik direncine sahip maddeler) çok güçlü manyetik alanlar oluşturabildiği bilinmektedir. Bu tür manyetik alanları göstermek için deneyler yapılmıştır. Seramik süper iletken sıvı nitrojen ile soğutulduktan sonra yüzeyine küçük bir mıknatıs yerleştirildi. Süperiletkenin manyetik alanının itici gücü o kadar yüksekti ki, mıknatıs yükseldi, havada kaldı ve süperiletken ısıtıldığında olağanüstü özelliklerini kaybedene kadar süperiletkenin üzerinde kaldı.
class-fizika.narod.ru
MANYETİK BİR ALAN
- bu, elektrik yüklü hareketli parçacıklar arasındaki etkileşimin gerçekleştirildiği özel bir madde türüdür.
(SABİT) BİR MANYETİK ALANIN ÖZELLİKLERİ
Kalıcı (veya sabit) Manyetik alan, zamanla değişmeyen bir manyetik alandır.
1. Manyetik alan yaratıldı hareketli yüklü parçacıklar ve cisimler, akımlı iletkenler, kalıcı mıknatıslar.
2. Manyetik alan geçerli hareketli yüklü parçacıklar ve cisimler üzerinde, akım ile iletkenler üzerinde, kalıcı mıknatıslar üzerinde, akım ile bir çerçeve üzerinde.
3. Manyetik alan girdap, yani kaynağı yoktur.
akım taşıyan iletkenlerin birbirine etki ettiği kuvvetlerdir.
. 
manyetik alanın kuvvet özelliğidir.
Manyetik indüksiyon vektörü her zaman serbestçe dönen bir manyetik iğnenin bir manyetik alana yönlendirildiği gibi yönlendirilir.
SI sisteminde manyetik indüksiyon ölçüm birimi:
MANYETİK İNDÜKSİYON HATLARI
- bunlar, herhangi bir noktada manyetik indüksiyon vektörü olan teğet çizgilerdir.
düzgün manyetik alan- bu, noktalarından herhangi birinde manyetik indüksiyon vektörünün büyüklük ve yönde değişmediği bir manyetik alandır; düz bir kapasitörün plakaları arasında, bir solenoidin içinde (çapı uzunluğundan çok daha küçükse) veya bir çubuk mıknatısın içinde gözlenir.
Akım ile düz bir iletkenin manyetik alanı:
Üzerimizdeki iletkendeki akımın yönü levha düzlemine dik nerede,
- bizden iletkendeki akımın yönü, levha düzlemine diktir.
Solenoid manyetik alan:
Çubuk mıknatısın manyetik alanı:
- solenoidin manyetik alanına benzer.
MANYETİK İNDÜKSİYON HATLARININ ÖZELLİKLERİ
- yön sahibi olmak
- sürekli;
-kapalı (yani manyetik alan girdaptır);
- kesişmeyin;
- yoğunluklarına göre manyetik indüksiyonun büyüklüğü değerlendirilir.
MANYETİK İNDÜKSİYON HATLARININ YÖNÜ
- gimlet kuralı veya sağ el kuralı ile belirlenir.
Gimlet kuralı (esas olarak akımlı düz bir iletken için):
Sağ el kuralı (esas olarak manyetik çizgilerin yönünü belirlemek için)
solenoidin içinde):
Gimlet ve sağ el kurallarının başka olası uygulamaları da vardır.
bir manyetik alanın akım taşıyan bir iletkene uyguladığı kuvvettir.
Amper kuvvet modülü, iletkendeki akım kuvvetinin ürününe ve manyetik indüksiyon vektörünün modülüne, iletkenin uzunluğuna ve manyetik indüksiyon vektörü ile iletkendeki akımın yönü arasındaki açının sinüsüne eşittir. .
Manyetik indüksiyon vektörü iletkene dik ise Amper kuvveti maksimumdur.
Manyetik indüksiyon vektörü iletkene paralel ise, manyetik alanın akım ile iletken üzerinde hiçbir etkisi yoktur, yani. Amper kuvveti sıfırdır.
Amper kuvvetinin yönü şu şekilde belirlenir: sol el kuralı:
Sol el, iletkene dik manyetik indüksiyon vektörünün bileşeni avuç içine girecek şekilde konumlandırılırsa ve 4 uzatılmış parmak akım yönünde yönlendirilirse, 90 derece bükülmüş başparmak, etki eden kuvvetin yönünü gösterecektir. akım ile iletken üzerinde.
veya 
AKIM İLE BİR DÖNGÜ ÜZERİNDEKİ MANYETİK ALANIN EYLEMİ
Düzgün bir manyetik alan çerçeveyi yönlendirir (yani, bir tork oluşturulur ve çerçeve, manyetik indüksiyon vektörünün çerçevenin düzlemine dik olduğu bir konuma döner).
Homojen olmayan bir manyetik alan, çerçeveyi akımla + çeker veya iter.
Bu nedenle, doğru akım taşıyan bir iletkenin manyetik alanında (düzgün değildir), akım taşıyan çerçeve manyetik hattın yarıçapı boyunca yönlendirilir ve bağlı olarak doğru akım taşıyan iletkenden çekilir veya itilir. akımların yönü.
8. sınıf için "Elektromanyetik olaylar" konusunu hatırlayın:
Sağ el kuralı
Bir iletken bir manyetik alanda hareket ettiğinde, içinde elektronların yönlendirilmiş bir hareketi, yani elektromanyetik indüksiyon olgusundan kaynaklanan bir elektrik akımı oluşur.
belirlemek için elektron hareketinin yönleri Sol elin iyi bilinen kuralını kullanalım.
Örneğin, çizime (Şekil 1) dik yerleştirilmiş bir iletken, içerdiği elektronlarla birlikte yukarıdan aşağıya doğru hareket ederse, elektronların bu hareketi, aşağıdan yukarıya yönlendirilen bir elektrik akımına eşdeğer olacaktır. Aynı zamanda iletkenin hareket ettiği manyetik alan soldan sağa doğru yönlendiriliyorsa, elektronlara etki eden kuvvetin yönünü belirlemek için, sol eli avuç içi ile sola koymamız gerekecek, böylece manyetik kuvvet çizgileri avuç içine girer ve dört parmak yukarıda (iletkenin hareket yönüne karşı, yani "akım" yönünde); o zaman başparmağın yönü bize iletkendeki elektronların bizden çizime yönlendirilen bir kuvvetten etkileneceğini gösterecektir. Sonuç olarak, elektronların hareketi iletken boyunca, yani bizden çizime gerçekleşecek ve iletkendeki endüksiyon akımı çizimden bize yönlendirilecektir.
Resim 1. Elektromanyetik indüksiyon mekanizması. İletkeni hareket ettirerek, içindeki tüm elektronları iletkenle birlikte hareket ettiririz ve manyetik bir elektrik yükleri alanında hareket ederken, sol el kuralına göre onlara bir kuvvet etki eder.
Ancak, sadece elektromanyetik indüksiyon olgusunu açıklamak için tarafımızdan uygulanan sol el kuralı pratikte elverişsiz görünmektedir. Pratikte endüksiyon akımının yönü belirlenir. sağ el kuralı(Şekil 2).
Şekil 2. Sağ el kuralı. Sağ el, avuç içi manyetik kuvvet çizgilerine doğru çevrilir, başparmak iletkenin hareket yönüne yönlendirilir ve dört parmak endüksiyon akımının hangi yönde akacağını gösterir.
Sağ el kuralı bu mu, Sağ elinizi manyetik kuvvet çizgilerinin avuç içine girmesi için bir manyetik alana yerleştirirseniz ve başparmak iletkenin hareket yönünü gösterirse, kalan dört parmak içinde meydana gelen endüksiyon akımının yönünü gösterecektir. kondüktör.
www.sxemotehnika.ru
Gimlet kuralının basit bir açıklaması
İsim Açıklama
Çoğu insan bundan söz edildiğini fizik dersinden, yani elektrodinamik bölümünden hatırlıyor. Bunun bir nedeni oldu, çünkü bu anımsatıcı genellikle öğrencilere materyalin anlaşılmasını basitleştirmek için verilir. Aslında, gimlet kuralı hem elektrikte bir manyetik alanın yönünü belirlemek için hem de diğer bölümlerde, örneğin açısal hızı belirlemek için kullanılır.
Bir pervaz, yumuşak malzemelerde küçük çaplı delikler açmak için bir araçtır, modern bir insan için örnek olarak bir tirbuşon kullanmak daha yaygın olacaktır.
Önemli!Çark, vida veya tirbuşonun sağ dişli olduğu, yani dönüş yönünün bükülürken saat yönünde olduğu varsayılmaktadır, yani. Sağa.
Aşağıdaki video, gimlet kuralının tam ifadesini sağlar, tüm noktayı anlamak için izlediğinizden emin olun:
Gimlet ve ellerle manyetik alan nasıl ilişkilidir?
Fizikteki problemlerde, elektriksel büyüklükleri incelerken, genellikle manyetik indüksiyon vektörü boyunca akımın yönünü bulma ihtiyacı ile karşılaşırız ve bunun tersi de geçerlidir. Ayrıca, bu beceriler, sistemlerin manyetik alanı ile ilgili karmaşık problemleri ve hesaplamaları çözerken gerekli olacaktır.
Kuralların değerlendirilmesine geçmeden önce, akımın büyük potansiyeli olan bir noktadan daha düşük olan bir noktaya doğru aktığını hatırlamak istiyorum. Basitçe ifade edilebilir - akım artıdan eksiye akar.
Çark kuralının anlamı şudur: pervazın ucunu mevcut yön boyunca vidalarken, kol B vektörünün (manyetik indüksiyon hatlarının vektörü) yönünde dönecektir.
Sağ el kuralı şu şekilde çalışır:
Başparmağınızı "sınıf!" gösteriyormuş gibi yerleştirin, Ardından elinizi akımın yönü ile parmak eşleşecek şekilde çevirin. Ardından kalan dört parmak manyetik alan vektörü ile çakışacaktır.
Sağ el kuralının görsel analizi:
Bunu daha net görmek için bir deney yapın - kağıda metal talaşları dağıtın, levhada bir delik açın ve teli geçirin, üzerine akım uyguladıktan sonra talaşların eşmerkezli daireler halinde gruplandığını göreceksiniz.
Solenoiddeki manyetik alan
Yukarıdakilerin tümü düz bir iletken için geçerlidir, ancak iletken bir bobine sarılırsa ne olur?
Bir iletkenin etrafından akım geçtiğinde, bir manyetik alan oluştuğunu, bir bobinin bir çekirdek veya mandrel etrafına birçok kez sarılmış bir tel olduğunu zaten biliyoruz. Bu durumda manyetik alan güçlendirilir. Bir solenoid ve bir bobin temelde aynı şeydir. Ana özellik, manyetik alan çizgilerinin, kalıcı bir mıknatıs durumunda olduğu gibi aynı şekilde geçmesidir. Solenoid, ikincisinin kontrollü bir analogudur.
Bir solenoid (bobin) için sağ el kuralı, manyetik alanın yönünü belirlememize yardımcı olacaktır. Bobini dört parmak akım yönüne bakacak şekilde elinize alırsanız, başparmak bobinin ortasındaki B vektörünü gösterecektir.
Pervaneyi dönüşler boyunca tekrar akım yönünde çevirirseniz, yani. solenoidin "+" terminalinden "-" terminaline, ardından keskin uç ve hareket yönü manyetik indüksiyon vektörü olarak uzanır.
Basit bir deyişle, çarkı çevirdiğiniz yerde manyetik alanın çizgileri oraya gider. Aynısı bir dönüş için de geçerlidir (dairesel iletken)
Bir gimlet ile akımın yönünü belirleme
B - manyetik indüksiyon vektörünün yönünü biliyorsanız, bu kuralı kolayca uygulayabilirsiniz. Jileti, keskin kısım ileri gelecek şekilde bobindeki alan yönü boyunca zihinsel olarak hareket ettirin, hareket ekseni boyunca saat yönünde döndürün ve akımın nereye aktığını gösterin.
İletken düz ise, bu hareket saat yönünde olacak şekilde tirbuşon kolunu belirtilen vektör boyunca çevirin. Sağ vida dişi olduğu bilindiği için vidalandığı yön akım ile örtüşür.
Sol el ile ne bağlantılı
Jilet ve sol el kuralını karıştırmayın, iletkene etki eden kuvveti belirlemek gerekir. Sol elin düzleştirilmiş avuç içi iletken boyunca bulunur. Parmaklar akımın I yönünü gösterir. Alan çizgileri açık avuç içinden geçer. Başparmak, kuvvet vektörü ile çakışır - bu, sol elin kuralının anlamıdır. Bu kuvvete Amper kuvveti denir.
Bu kuralı tek bir yüklü parçacığa uygulayabilir ve 2 kuvvetin yönünü belirleyebilirsiniz:
Pozitif yüklü bir parçacığın manyetik bir alanda hareket ettiğini hayal edin. Manyetik indüksiyon vektörünün çizgileri, hareketinin yönüne diktir. Açık sol avucunuzu parmaklarınızla yük hareketi yönünde koymanız gerekir, B vektörü avuç içine girmelidir, ardından başparmak Fa vektörünün yönünü gösterecektir. Parçacık negatifse, parmaklar yükün yönüne bakar.
Bir noktada net değilseniz, video sol el kuralının nasıl kullanılacağını açıkça gösterir:
Bilmek önemlidir! Bir bedeniniz varsa ve onu döndürme eğiliminde olan bir kuvvet etki ediyorsa, vidayı bu yönde çevirin ve kuvvet momentinin nereye yönlendirildiğini belirlemiş olursunuz. Açısal hızdan bahsedecek olursak durum şudur: Tirbuşon cismin dönüşü ile aynı yönde döndüğünde açısal hız yönünde vidalanacaktır.
Kuvvetlerin ve alanların yönünü belirlemek için bu yöntemlerde ustalaşmak çok kolaydır. Elektrikteki bu tür anımsatıcı kurallar, okul çocuklarının ve öğrencilerin görevlerini büyük ölçüde kolaylaştırır. Dolu bir su ısıtıcısı bile, şarabı en az bir kez tirbuşonla açtıysa, bir burgu ile başa çıkacaktır. Ana şey, akımın nerede aktığını unutmamaktır. Bir jilet ve sağ elin kullanımının en sık elektrik mühendisliğinde başarıyla kullanıldığını tekrar ediyorum.
Muhtemelen bilmiyorsunuz:
Sol ve sağ elin kuralları
Sağ el kuralı, bir alanın manyetik indüksiyon vektörünü belirlemek için kullanılan kuraldır.
Bu kural aynı zamanda, çalışma prensibinin benzerliğinden dolayı "gile kuralı" ve "vida kuralı" adlarına da sahiptir. Özel aletler veya hesaplamalar kullanılmadan en önemli parametreleri - açısal hız, kuvvet momenti, dürtü momenti - belirlemeye izin verdiği için fizikte yaygın olarak kullanılır. Elektrodinamikte bu yöntem, manyetik indüksiyon vektörünü belirlemenizi sağlar. 
gimlet kuralı
Bir pervaz veya vida kuralı: Sağ elin avuç içi, incelenen iletkendeki akımın yönü ile çakışacak şekilde yerleştirilirse, o zaman pervaz sapının (avuç içi başparmağı) translasyon dönüşü doğrudan gösterecektir. manyetik indüksiyon vektörü.
Başka bir deyişle, vektörü belirlemek için sağ elinizle bir matkap veya tirbuşon vidalamak gerekir. Bu kurala hakim olmanın özel bir zorluğu yoktur.
Bu kuralın başka bir versiyonu var. Çoğu zaman, bu yönteme basitçe “sağ el kuralı” denir.
Kulağa şöyle geliyor: üretilen manyetik alanın indüksiyon hatlarının yönünü belirlemek için, iletkeni elinizle almanız gerekir, böylece 90 ° 'de bırakılan başparmak, içinden akan akımın yönünü gösterir. 
Solenoid için de benzer bir seçenek var.
Bu durumda, cihazı avuç içi parmakları dönüşlerde akımın yönü ile çakışacak şekilde tutmalısınız. Bu durumda çıkıntılı başparmak, manyetik alan çizgilerinin nereden geldiğini gösterecektir.
Hareketli bir iletken için sağ el kuralı
Bu kural, iletkenlerin bir manyetik alanda hareket etmesi durumunda da yardımcı olacaktır. Sadece burada biraz farklı davranmak gerekiyor.
Sağ elin açık avuç içi, kuvvet alan çizgileri dik olarak girecek şekilde yerleştirilmelidir. Uzatılmış başparmak, iletkenin hareket yönünü göstermelidir. Bu düzenleme ile, uzanmış parmaklar endüksiyon akımının yönü ile çakışacaktır.
Gördüğümüz gibi, bu kuralın gerçekten yardımcı olduğu durumların sayısı oldukça fazladır.
Sol elin ilk kuralı
Sol avuç içi, alan indüksiyon çizgileri dik açıyla (dik) girecek şekilde yerleştirilmelidir. Avucun dört uzanmış parmağı, iletkendeki elektrik akımının yönü ile çakışmalıdır. Bu durumda, sol avuç içi uzatılmış başparmak, iletkene etki eden kuvvetin yönünü gösterecektir. 
Uygulamada, bu yöntem, iki mıknatıs arasına yerleştirilmiş, içinden elektrik akımı geçen bir iletkenin sapmaya başlayacağı yönü belirlemenizi sağlar.
Sol elin ikinci kuralı
Sol el kuralını kullanabileceğiniz başka durumlar da vardır. Özellikle, hareketli bir yük ve sabit bir mıknatıs ile kuvvetleri belirlemek için.
Sol elin bir başka kuralı şöyle diyor: Sol elin avuç içi, oluşturulan manyetik alanın indüksiyon çizgileri içine dik olarak girecek şekilde yerleştirilmelidir. Dört uzanmış parmağın konumu, elektrik akımının yönüne bağlıdır (pozitif yüklü parçacıkların hareketi boyunca veya negatif olanlara karşı). Bu durumda sol elin çıkıntılı başparmağı, Amper kuvvetinin veya Lorentz kuvvetinin yönünü gösterecektir.
Sağ ve sol elin kurallarının avantajı, tam olarak basit olmaları ve ek araçlar kullanmadan önemli parametreleri doğru bir şekilde belirlemenize izin vermeleridir. Çeşitli deney ve testlerde ve pratikte iletkenler ve elektromanyetik alanlar söz konusu olduğunda kullanılırlar.
soloproject.com
- bu, elektrik yüklü hareketli parçacıklar arasındaki etkileşimin gerçekleştirildiği özel bir madde türüdür.
(SABİT) BİR MANYETİK ALANIN ÖZELLİKLERİ
Kalıcı (veya sabit) Manyetik alan, zamanla değişmeyen bir manyetik alandır.
1. Manyetik alan yaratıldı hareketli yüklü parçacıklar ve cisimler, akımlı iletkenler, kalıcı mıknatıslar.
2. Manyetik alan geçerli hareketli yüklü parçacıklar ve cisimler üzerinde, akım ile iletkenler üzerinde, kalıcı mıknatıslar üzerinde, akım ile bir çerçeve üzerinde.
3. Manyetik alan girdap, yani kaynağı yoktur.
akım taşıyan iletkenlerin birbirine etki ettiği kuvvetlerdir.
.
manyetik alanın kuvvet özelliğidir.
Manyetik indüksiyon vektörü her zaman serbestçe dönen bir manyetik iğnenin bir manyetik alana yönlendirildiği gibi yönlendirilir.
SI sisteminde manyetik indüksiyon ölçüm birimi:
MANYETİK İNDÜKSİYON HATLARI
- bunlar, herhangi bir noktada manyetik indüksiyon vektörü olan teğet çizgilerdir.
düzgün manyetik alan- bu, noktalarından herhangi birinde manyetik indüksiyon vektörünün büyüklük ve yönde değişmediği bir manyetik alandır; düz bir kapasitörün plakaları arasında, bir solenoidin içinde (çapı uzunluğundan çok daha küçükse) veya bir çubuk mıknatısın içinde gözlenir.
Akım ile düz bir iletkenin manyetik alanı:
Üzerimizdeki iletkendeki akımın yönü levha düzlemine dik nerede,
- bizden iletkendeki akımın yönü, levha düzlemine diktir.
Solenoid manyetik alan:
Çubuk mıknatısın manyetik alanı:
- solenoidin manyetik alanına benzer.
MANYETİK İNDÜKSİYON HATLARININ ÖZELLİKLERİ
- yön sahibi olmak
- sürekli;
-kapalı (yani manyetik alan girdaptır);
- kesişmeyin;
- yoğunluklarına göre manyetik indüksiyonun büyüklüğü değerlendirilir.
MANYETİK İNDÜKSİYON HATLARININ YÖNÜ
- gimlet kuralı veya sağ el kuralı ile belirlenir.
Gimlet kuralı (esas olarak akımlı düz bir iletken için):
Jiletin translasyon hareketinin yönü, iletkendeki akımın yönü ile çakışıyorsa, o zaman jilet kolunun dönüş yönü, akımın manyetik alanının çizgilerinin yönü ile çakışır.
Sağ el kuralı (esas olarak manyetik çizgilerin yönünü belirlemek için)
solenoidin içinde):
Sağ elinizin avuç içi ile solenoidi, dönüşlerde dört parmak akım boyunca yönlendirilecek şekilde kavrarsanız, kenara bırakılan başparmak, solenoid içindeki manyetik alan çizgilerinin yönünü gösterecektir.
Gimlet ve sağ el kurallarının başka olası uygulamaları da vardır.
bir manyetik alanın akım taşıyan bir iletkene uyguladığı kuvvettir.
Amper kuvvet modülü, iletkendeki akım kuvvetinin ürününe ve manyetik indüksiyon vektörünün modülüne, iletkenin uzunluğuna ve manyetik indüksiyon vektörü ile iletkendeki akımın yönü arasındaki açının sinüsüne eşittir. .
Manyetik indüksiyon vektörü iletkene dik ise Amper kuvveti maksimumdur.
Manyetik indüksiyon vektörü iletkene paralel ise, manyetik alanın akım ile iletken üzerinde hiçbir etkisi yoktur, yani. Amper kuvveti sıfırdır.
Amper kuvvetinin yönü şu şekilde belirlenir: sol el kuralı:
Sol el, iletkene dik manyetik indüksiyon vektörünün bileşeni avuç içine girecek şekilde konumlandırılırsa ve 4 uzatılmış parmak akım yönünde yönlendirilirse, 90 derece bükülmüş başparmak, etki eden kuvvetin yönünü gösterecektir. akım ile iletken üzerinde.
veya
AKIM İLE BİR DÖNGÜ ÜZERİNDEKİ MANYETİK ALANIN EYLEMİ
Düzgün bir manyetik alan çerçeveyi yönlendirir (yani, bir tork oluşturulur ve çerçeve, manyetik indüksiyon vektörünün çerçevenin düzlemine dik olduğu bir konuma döner).
Homojen olmayan bir manyetik alan, çerçeveyi akımla + çeker veya iter.
Bu nedenle, doğru akım taşıyan bir iletkenin manyetik alanında (düzgün değildir), akım taşıyan çerçeve manyetik hattın yarıçapı boyunca yönlendirilir ve bağlı olarak doğru akım taşıyan iletkenden çekilir veya itilir. akımların yönü.
8. sınıf için "Elektromanyetik olaylar" konusunu hatırlayın:
class-fizika.narod.ru
Manyetik alanın akım üzerindeki etkisi. Sol el kuralı.
Bir mıknatısın kutupları arasına içinden sabit bir elektrik akımı geçen bir iletken yerleştirelim. İletkenin, mıknatıs alanı tarafından interpolar alanın dışına itileceğini hemen fark edeceğiz.
Bu aşağıdaki gibi açıklanabilir. Akım olan iletkenin etrafında (Şekil 1.) Kendi manyetik alanını oluşturur, iletkenin bir tarafındaki kuvvet çizgileri, mıknatısın kuvvet çizgileriyle aynı şekilde yönlendirilir ve diğer tarafındaki kuvvet çizgileri iletken - ters yönde. Sonuç olarak, iletkenin bir tarafında (yukarıdaki Şekil 1'de) manyetik alan yoğunlaşır ve diğer tarafında (aşağıdaki Şekil 1'de) seyrekleşir. Bu nedenle iletken, üzerine baskı yapan bir kuvvete maruz kalır. Ve iletken sabit değilse, hareket edecektir.
Şekil 1. Bir manyetik alanın akım üzerindeki etkisi.
sol el kuralı
Manyetik alanda akım olan bir iletkenin hareket yönünü hızlı bir şekilde belirlemek için, sözde sol el kuralı(resim 2.).
Şekil 2. Sol el kuralı.
Sol elin kuralı şudur: Sol eli mıknatısın kutupları arasına yerleştirirseniz, manyetik kuvvet çizgileri avuç içine girer ve elin dört parmağı iletkendeki akımın yönü ile çakışır. , sonra başparmak iletkenin hareket yönünü gösterecektir.
Böylece, içinden elektrik akımı geçen bir iletken üzerinde, onu manyetik kuvvet çizgilerine dik olarak hareket ettirme eğiliminde olan bir kuvvet etki eder. Ampirik olarak, bu kuvvetin büyüklüğünü belirleyebilirsiniz. Manyetik alanın akım taşıyan bir iletkene etki ettiği kuvvetin, iletkendeki akım kuvveti ve iletkenin manyetik alanda bulunan kısmının uzunluğu ile doğru orantılı olduğu ortaya çıktı (soldaki Şekil 3) .
Bu kural, iletken manyetik kuvvet çizgilerine dik açılarda bulunuyorsa geçerlidir.
Şekil 3. Manyetik alan ve akımın etkileşiminin gücü.
İletken, manyetik alan çizgilerine dik açılarda değil, örneğin sağdaki Şekil 3'te gösterildiği gibi yerleştirilmişse, iletkene etki eden kuvvet, iletkendeki akım kuvveti ve iletkenin uzunluğu ile orantılı olacaktır. manyetik kuvvet çizgilerine dik bir düzlemde, manyetik alanda bulunan iletken parçasının izdüşümü. İletken manyetik kuvvet çizgilerine paralel ise, üzerine etkiyen kuvvet sıfırdır. İletken manyetik alan çizgilerinin yönüne dik ise, üzerine etkiyen kuvvet en büyük değerine ulaşır.
Akım olan bir iletkene etki eden kuvvet aynı zamanda manyetik indüksiyona da bağlıdır. Manyetik alan çizgileri ne kadar yoğunsa, akım taşıyan iletkene etkiyen kuvvet o kadar büyük olur.
Yukarıdakilerin hepsini özetlersek, akım taşıyan bir iletken üzerindeki manyetik alanın etkisini aşağıdaki kuralla ifade edebiliriz:
Akım olan bir iletkene etki eden kuvvet, manyetik indüksiyon, iletkendeki akım şiddeti ve iletkenin manyetik alanda bulunan kısmının manyetik akıya dik bir düzleme izdüşümünün uzunluğu ile doğru orantılıdır.
Manyetik alanın akım üzerindeki etkisinin, iletkenin maddesine veya kesitine bağlı olmadığına dikkat edilmelidir. Bir manyetik alanın akım üzerindeki etkisi, örneğin bir mıknatısın kutupları arasında hızla hareket eden bir elektron akımı geçirilerek, bir iletkenin yokluğunda bile gözlemlenebilir.
Bir manyetik alanın bir akım üzerindeki etkisi, bilim ve teknolojide yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu eylemin kullanımı, elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren elektrik motorlarının cihazına, voltaj ve akım gücünü ölçmek için manyetoelektrik cihazların cihazına, elektrik titreşimlerini sese dönüştüren elektrodinamik hoparlörlere, özel radyo tüplerine - magnetronlara, katot ışınına dayanmaktadır. tüpler, vb. Bir manyetik alanın etkisiyle bir elektronun kütlesini ve yükünü ölçmek ve hatta maddenin yapısını incelemek için akım kullanılır.
Sağ el kuralı
Bir iletken bir manyetik alanda hareket ettiğinde, içinde elektronların yönlendirilmiş bir hareketi, yani elektromanyetik indüksiyon olgusundan kaynaklanan bir elektrik akımı oluşur.
belirlemek için elektron hareketinin yönleri Sol elin iyi bilinen kuralını kullanalım.
Örneğin, çizime (Şekil 1) dik yerleştirilmiş bir iletken, içerdiği elektronlarla birlikte yukarıdan aşağıya doğru hareket ederse, elektronların bu hareketi, aşağıdan yukarıya yönlendirilen bir elektrik akımına eşdeğer olacaktır. Aynı zamanda iletkenin hareket ettiği manyetik alan soldan sağa doğru yönlendiriliyorsa, elektronlara etki eden kuvvetin yönünü belirlemek için, sol eli avuç içi ile sola koymamız gerekecek, böylece manyetik kuvvet çizgileri avuç içine girer ve dört parmak yukarıda (iletkenin hareket yönüne karşı, yani "akım" yönünde); o zaman başparmağın yönü bize iletkendeki elektronların bizden çizime yönlendirilen bir kuvvetten etkileneceğini gösterecektir. Sonuç olarak, elektronların hareketi iletken boyunca, yani bizden çizime gerçekleşecek ve iletkendeki endüksiyon akımı çizimden bize yönlendirilecektir.
Resim 1. Elektromanyetik indüksiyon mekanizması. İletkeni hareket ettirerek, içindeki tüm elektronları iletkenle birlikte hareket ettiririz ve manyetik bir elektrik yükleri alanında hareket ederken, sol el kuralına göre onlara bir kuvvet etki eder.
Ancak, sadece elektromanyetik indüksiyon olgusunu açıklamak için tarafımızdan uygulanan sol el kuralı pratikte elverişsiz görünmektedir. Pratikte endüksiyon akımının yönü belirlenir. sağ el kuralı(Şekil 2).
Şekil 2. Sağ el kuralı. Sağ el, avuç içi manyetik kuvvet çizgilerine doğru çevrilir, başparmak iletkenin hareket yönüne yönlendirilir ve dört parmak endüksiyon akımının hangi yönde akacağını gösterir.
Sağ el kuralı bu mu, Sağ elinizi manyetik kuvvet çizgilerinin avuç içine girmesi için bir manyetik alana yerleştirirseniz ve başparmak iletkenin hareket yönünü gösterirse, kalan dört parmak içinde meydana gelen endüksiyon akımının yönünü gösterecektir. kondüktör.
www.sxemotehnika.ru
Akımın yönü ve manyetik alanının çizgilerinin yönü. Sol el kuralı. Fizik öğretmeni: Murnaeva Ekaterina Alexandrovna. - sunum
Konuyla ilgili sunum: » Akımın yönü ve manyetik alanının çizgilerinin yönü. Sol el kuralı. Fizik öğretmeni: Murnaeva Ekaterina Alexandrovna. - Transcript:
1 Akımın yönü ve manyetik alan çizgilerinin yönü. Sol el kuralı. Fizik öğretmeni: Murnaeva Ekaterina Aleksandrovna
2 Manyetik çizginin yönünü belirleme yöntemleri Manyetik bir çizginin yönünü belirleme Manyetik iğne kullanma Gimlet kuralına göre veya sağ el kuralına göre Sol el kuralına göre
3 Manyetik çizgilerin yönü
4 Sağ el kuralı Sağ elinizin avuç içi ile solenoidi kavrayın, dört parmağınızı bobinlerdeki akım yönünde işaret edin, ardından sol başparmak solenoid içindeki manyetik alan çizgilerinin yönünü gösterecektir.
5 gimlet kuralı
6 BB B İletkendeki akım hangi yönde akar? yukarı yanlış aşağı doğru yukarı doğru aşağı yanlış sol yanlış doğru doğru
7 Manyetik indüksiyon vektörü dairesel akımın merkezine nasıl yönlendirilir? + – yukarı yanlış aşağı doğru + – yukarı doğru aşağı yanlış + – sağ sağ sol yanlış _ + doğru yanlış sol sağ
8 Sol el kuralı Sol el, manyetik alan çizgileri avuç içine dik olarak girecek şekilde konumlandırılırsa ve dört parmak akım boyunca yönlendirilirse, 90 ° kenara bırakılan başparmak, etki eden kuvvetin yönünü gösterecektir. iletken üzerinde.
9 Uygulama MP'nin akım ile devre üzerindeki yönlendirme hareketi elektriksel ölçüm cihazlarında kullanılır: 1) elektrik motorları 2) elektrodinamik hoparlör (hoparlör) 3) manyetoelektrik sistem - ampermetreler ve voltmetreler
10 Cihazların üç kurulumu şekilde gösterilen şemalara göre monte edilir. Hangisinde: a, b veya c - devre kapalıysa çerçeve eksen etrafında dönecek mi?
11 11 a, b, c cihazlarının üç kurulumunun montajı yapılır. K anahtarı kapalıysa AB iletkeni hangisinde hareket eder?
12 Şekilde gösterilen durumda Amper kuvvetinin hareketi şu şekildedir: A. Yukarı B. Aşağı C. Sol D. Sağ
13 Şekilde gösterilen durumda Amper kuvvetinin hareketi şu şekildedir: A. Yukarı B. Aşağı C. Sol D. Sağ
14 Şekilde gösterilen durumda Amper kuvvetinin hareketi şu şekildedir: A. Yukarı B. Aşağı C. Sol D. Sağ
15 Şekilden doğru akım manyetik alanının manyetik çizgilerinin nasıl yönlendirildiğini belirleyin A. Saat yönünde B. Saat yönünün tersinde
16 Şekilde hangi manyetik kutuplar gösterilmiştir? A. 1 kuzey, 2 güney B. 1 güney, 2 güney C. 1 güney, 2 kuzey D. 1 kuzey, 2 kuzey
17 Çelik mıknatıs üç parçaya bölündü. A ve B uçları manyetik olacak mı? A. B olmayacaklar. A ucunun kuzey manyetik kutbu var, C ucunun güneyi var C. C ucunun kuzey manyetik kutbu var, A ucunun güney manyetik kutbu var
18 Şekilden, doğru akım MP'nin manyetik çizgilerinin nasıl yönlendirildiğini belirleyin. A. Saat yönünde B. Saat yönünün tersine
19 Şekillerden hangisi kalıcı bir mıknatısın manyetik alanındaki manyetik iğnenin konumunu doğru olarak göstermektedir? A B C D
20 §§45,46. Alıştırma 35, 36. Ödev:
Geçerli sol el kuralının yönü
Elektrik akımının geçtiği iletken bir manyetik alana sokulursa, manyetik alan ve iletkenin akımla etkileşiminin bir sonucu olarak, iletken bir yönde veya başka bir yönde hareket edecektir.
İletkenin hareket yönü, içindeki akımın yönüne ve manyetik alan çizgilerinin yönüne bağlıdır.
Bir mıknatısın manyetik alanında olduğunu varsayalım. N
S
şeklin düzlemine dik yerleştirilmiş bir iletken var; akım, iletken boyunca bizden şekil düzleminin ötesindeki yönde akar.
Şeklin düzleminden gözlemciye akan akım geleneksel olarak bir nokta ile gösterilir ve şeklin düzleminin ötesinde gözlemciden akan akım bir çarpı ile gösterilir.
Manyetik alan içinde akım olan bir iletkenin hareketi
1
- kutupların manyetik alanı ve iletken akımı,
2
elde edilen manyetik alandır.
Her zaman görüntülerde kalan her şey bir çarpı ile gösterilir,
ve izleyiciye yönelik - bir nokta.
İletkenin etrafındaki akımın etkisi altında kendi manyetik alanı oluşur (Şek. 1
.
Jilet kuralını uygulayarak, düşündüğümüz durumda, bu alanın manyetik çizgilerinin yönünün saat yönündeki hareketin yönü ile çakıştığını doğrulamak kolaydır.
Mıknatısın manyetik alanı, akımın yarattığı alanla etkileştiğinde, Şekil 1'de gösterildiği gibi, ortaya çıkan manyetik alan oluşur. 2
.
İletkenin her iki tarafında ortaya çıkan alanın manyetik çizgilerinin yoğunluğu farklıdır. İletkenin sağında, aynı yöne sahip manyetik alanlar toplanır ve solunda, zıt yönlü olarak birbirlerini kısmen iptal ederler.
Bu nedenle, iletkene sağda daha büyük ve solda daha az olan bir kuvvet etki edecektir. Daha büyük bir kuvvetin etkisi altında, iletken F kuvveti yönünde hareket edecektir.
İletkendeki akımın yönünün değiştirilmesi, etrafındaki manyetik çizgilerin yönünü değiştirecek ve bunun sonucunda iletkenin hareket yönü de değişecektir.
Bir iletkenin manyetik alandaki hareket yönünü belirlemek için aşağıdaki gibi formüle edilen sol el kuralını kullanabilirsiniz:
Sol el, manyetik çizgiler avuç içini delecek şekilde konumlandırılmışsa ve uzanmış dört parmak iletkendeki akımın yönünü gösteriyorsa, bükülmüş başparmak iletkenin hareket yönünü gösterecektir.
Manyetik alanda akım taşıyan bir iletkene etki eden kuvvet, hem iletkendeki akıma hem de manyetik alanın yoğunluğuna bağlıdır.
Manyetik alanın yoğunluğunu karakterize eden ana nicelik manyetik indüksiyondur. AT . Manyetik indüksiyon için ölçü birimi tesla'dır ( Tl=Vs/m2 ).
Manyetik indüksiyon, bu alana yerleştirilmiş akım taşıyan bir iletken üzerindeki manyetik alanın gücü ile değerlendirilebilir. İletken uzunsa 1m ve akım ile 1 A düzgün bir manyetik alanda manyetik çizgilere dik yerleştirilmiş, bir kuvvet etki eder. 1 N (Newton), o zaman böyle bir alanın manyetik indüksiyonu eşittir 1 T (tesla).
Manyetik indüksiyon bir vektör miktarıdır, yönü manyetik çizgilerin yönü ile çakışır ve alanın her noktasında manyetik indüksiyon vektörü manyetik çizgiye teğet olarak yönlendirilir.
Kuvvet F
Manyetik alan içinde akım olan bir iletkene etki eden, manyetik indüksiyonla orantılıdır. AT
, iletkendeki akım İ
ve iletken uzunluğu ben
, yani
F=BI
.
Bu formül, yalnızca akım taşıyan iletken, düzgün bir manyetik alanın manyetik hatlarına dik olarak yerleştirilmişse doğrudur.
Akım olan bir iletken herhangi bir açıda manyetik alan içindeyse a
manyetik çizgilerle ilgili olarak, kuvvet şuna eşittir:
F=BI sin a
.
İletken manyetik çizgiler boyunca yerleştirilirse, kuvvet F
sıfır olur çünkü a=0 .
("Elektrik dünyasına - ilk kez gibi!" video kursunda ayrıntılı ve anlaşılır)
Ana mesleği olarak elektrik mühendisliğini seçen herkes, elektrik akımının ve ona eşlik eden manyetik alanların bazı temel özelliklerinin çok iyi farkındadır. Bunlardan en önemlilerinden biri de gimlet kuralıdır. Bir yandan, bu kurala yasa demek oldukça zordur. Elektromanyetizmanın temel özelliklerinden birinden bahsettiğimizi söylemek daha doğru olur.
Gimlet kuralı nedir? Tanım mevcut olmasına rağmen, daha eksiksiz bir anlayış için elektriğin temellerini hatırlamaya değer. Okul fizik dersinden bilindiği gibi, elektrik akımı, iletken bir malzeme boyunca elektrik yükü taşıyan temel parçacıkların hareketidir. Genellikle, dış etkiler (örneğin, bir manyetik darbe) nedeniyle, atomdaki yerleşik yörüngelerini terk etmek için yeterli bir enerji kısmı alan atomlar arası hareketle karşılaştırılır. Bir düşünce deneyi yapalım. Bunu yapmak için bir yüke, bir EMF kaynağına ve tüm elemanları tek bir kapalı devreye bağlayan bir iletkene (tel) ihtiyacımız var.
Kaynak, iletkendeki temel parçacıkların yönlendirilmiş bir hareketini yaratır. Aynı zamanda, 19. yüzyılda, etrafında bir yönde dönen böyle bir iletkenin ortaya çıktığı fark edildi. Gimlet kuralı sadece dönüş yönünü belirlemenizi sağlar. Alanın uzamsal konfigürasyonu, merkezinde bir iletken bulunan bir tür tüptür. Görünüşe göre: Bu üretilen manyetik alanın nasıl davrandığını ne fark eder! Ancak Ampere, akım taşıyan iki iletkenin manyetik alanlarıyla birbirleri üzerinde hareket ettiğini, alanlarının dönüş yönüne bağlı olarak birbirini ittiğini veya çektiğini fark etti. Daha sonra, bir dizi deney temelinde, Ampère etkileşim yasasını formüle etti ve doğruladı (bu arada, elektrik motorlarının çalışmasının temelini oluşturur). Açıkçası, gimlet kuralını bilmeden devam eden süreçleri anlamak çok zor.
Örneğimizde, "+" ile "-" arasında olduğu bilinmektedir. Yönü bilmek, gimlet kuralını kullanmayı kolaylaştırır. Zihinsel olarak, standart bir sağ vida dişi olan bir pervazı iletkene (onun boyunca) vidalamaya başlarız, böylece ortaya çıkan akım akış yönü ile eş eksenli olur. Bu durumda, tutamağın dönüşü, manyetik alanın dönüşü ile çakışacaktır. Başka bir örnek kullanabilirsiniz: sıradan bir vidayı vidalıyoruz (cıvata, vida).
Bu kural biraz farklı şekilde kullanılabilir (temel anlamı aynı olsa da): Sağ elinizi zihinsel olarak akım taşıyan bir iletkenin etrafına sararsanız, dört bükülü parmak alanın döndüğü yönü gösterecek şekilde, o zaman bükülmüş başparmak iletkenden geçen akımın yönünü gösterecektir. Buna göre, bunun tersi de geçerlidir: akımın yönünü bilerek, teli "kavrayarak", üretilen manyetik alanın dönüş vektörünün yönünü öğrenebilirsiniz. Bu kural, dönüşlerin yönüne bağlı olarak akan akımı etkilemenin mümkün olduğu (gerekirse bir karşı akım oluşturarak) indüktörlerin hesaplanmasında aktif olarak kullanılır.
Gimlet yasası bir sonucu formüle etmemize izin verir: eğer sağ avuç, oluşturulan manyetik alanın yoğunluk çizgileri ona girecek şekilde yerleştirilirse ve düzleştirilmiş dört parmak, iletkendeki yüklü parçacıkların bilinen hareket yönünü gösterirse , daha sonra 90 derecelik bir açıyla bükülmüş başparmak, iletken üzerinde yer değiştirme etkisi uygulayan vektör kuvvetinin yönünü gösterecektir. Bu arada, herhangi bir elektrik motorunun şaftında bir tork oluşturan bu kuvvettir.
Gördüğünüz gibi, yukarıdaki kuralı kullanmanın birkaç yolu vardır, bu nedenle ana “zorluk”, kendisi için net olan her kişinin seçiminde yatmaktadır.