Содержание

Правило левой руки: примеры задач, формулы, объяснение

В физике и электротехнике приходится часто решать задачи, где требуется рассчитать электрические показатели магнитной индуктивности, по отношению к электротоку и наоборот. Поля и силы сориентированы определенным образом, поэтому и сформировались правило Буравчика и правило левой руки. С их участием возможно установить курс векторов, влияние магнитных полей и прочие данные, используемые в расчетах.

История открытия правила Буравчика

В 19-м веке была обнаружена связь между магнетизмом и электричеством. В это же время было сформировано понятие магнитного поля. Впервые оно было обнаружено датским ученым-физиком Х. Эрстедом.

После этого открытия, ученые ряда стран провели многочисленные эксперименты, которые установили широкий спектр действия поля, нередко выходящий за рамки исследуемого объекта. Было открыто и его круговое вращение.

В дальнейшем, исследования перешли в сферу изучения вопроса – в каких направлениях действует магнетизм. Выяснилось, что его влияние может быть разносторонним, и меняется от того, каким образом располагаются полюса и силы, оказывающие влияние на проводник.

По результатам экспериментов было открыто и оформлено правило левой и правой руки. Первым каноном выявляется направленность сил, влияющих на проводящий материал, а вторым – направленность магнитных линий.

С целью полного отображения было принято специальное определение и другие обозначения. Отображение поля выполняется в виде концентрических линий. Чем чаще они расположены относительно друг друга, тем выше сила действующего поля. Каждая из них получается замкнутой и не пересекается с соседними. Если узнать их направленность, можно установить, куда смотрит вектор магнитной индукции. Возможно и обратное действие, поскольку направление вектора будет соприкасаться с каждой точкой этих линий.

Проведенные опыты позволили сформулировать и закон Буравчика. Когда он вкручивается, резьба будет двигаться по часовой стрелке, то есть вправо. В таком же направлении осуществляется движение силовых магнитных линий. Правило левой руки дополняет правило Буравчика, устанавливая направленность силы, действующей на электрический провод.

Правило левой руки

Если определять физические величины по правилу левой руки, то ее ладонь располагается в таком положении, что четыре пальца направлены вперед, а большой отвернут в бок. Прямые пальцы указывают в сторону направления тока, а оттопыренный большой – направление устремления вектора приложенных усилий. При этом, направление индукции заходит и упирается в ладошку сверху под углом девяносто градусов.

Что определяет закон

По итогам выполнения многочисленных экспериментальных опытов было выведено определение, которое впоследствии стало именоваться правилом левой руки. Оно связало между собой направленности электротока и концентрических линий, а также влияние на проводящий материал силы магнетических полей. Живой пример отражен на картинке, где хорошо видно взаимодействие физических составляющих. Направленность силовых линий и функционирующего магнитного поля не совпадают, их действие направлено в совершенно разные места.

Когда направленность электротока и проводника будет совмещаться с линиями, то силовое влияние на проводящий материал в данном случае отсутствует. В результате, указанный постулат перестанет работать.

Сила Лоренца применение и формула

Действие электромагнитных полей порождает возникновение точечной заряженной частицы, на который воздействуют силы электрического и магнитного характера. В скомбинированном виде они получили наименование силы Лоренца.

Таким образом, сила Лоренца воздействует на любую частицу с зарядом, падающую с определенной быстротой в магнетическом поле. Степень влияния связана с электрическим зарядом частицы (q), показателем магнитной индукции (В) и быстротой падения частицы (V).

На основании полученных данных голландским ученым Хендриком Лоренцем была выведена формула: FL = |q|x V x B x sinα. Все условные обозначения приведены на рисунке.

В практической деятельности сила Лоренца получила применение в следующих областях:

  • Кинескопы – электронно-лучевые или телевизионные трубки. В этих устройствах электроны, летящие в направлении экрана, отклоняются магнитным полем, которое создают специальные катушки.
  • Масс-спектрографы. Определяют массы заряженных частиц, путем разделения их по удельным зарядам. Вакуумная камера помещается в магнитном поле. Заряженный частицы ускоряясь, двигаются по дуге и оставляют след на фотопластинке. Па радиусу траектории вначале определяется удельный заряд, на основании которого вычисляется и масса частицы.
  • Циклотрон. Ускоряет заряженные частицы. Ускорение происходит под действием силы Лоренца, после чего траектория частиц сохраняется за счет магнитного поля. Прибор давно начали использовать в медицинских исследованиях с применением радионуклидных фармацевтических препаратов.
  • Магнетрон. Электронная лампа высокой мощности для генерации микроволн, возникающих при взаимодействии электронного потока и магнитного поля. Используется с современных радиолокационных устройствах.

Сила ампера – формула

Сила Ампера непосредственно воздействует на проводник с током, расположенный внутри поля. Совсем кратко она выражается представленной формулой:

F = I x B x L x sinα, где F является силой Ампера, I – сила тока в проводнике, L – отрезок проводника, находящийся под действием магнитного поля, α – угол между направлением тока и вектором магнитной индукции.

Максимальное значение сила Ампера принимает, когда угол α становится равным 90 градусов. Единицей измерения служит ньютон (Н).

Определение направления силы Ампера выполняется с помощью правила левой руки. Ладонь смотрит вверх, четыре пальца направлены в сторону вектора движения тока. Вектор магнитной индукции перпендикулярен ладони и входит в нее. Направление силы Ампера совпадает с большим пальцем, отогнутым в сторону.

Направлением электрического тока условно считается движение от заряда с плюсом к заряду с минусом.

Примеры задач в физике электротехнике

В качестве примеров будут рассмотрены задачи, связанные с силой Ампера. Примеры решений специфические, но сам метод решения довольно простой.

Задача № 1

Исходные данные для выполнения: длина проводника – 20 см, сила тока, протекающая в нем – 300 мА, угол между проводником и вектором магнитной индукции – 45о. Величина магнитной индукции – 0,5 Тл.

Требуется найти силу однородного магнитного поля, воздействующую на проводник.

Решение: необходимо применять основную формулу – Fa = B x I x L x sinα.  Подставив нужные значения, получаем: Fa = 0,5 Тл х 0,3А х 0,2 м х (√2/2) = 0,03 Н.

Задача № 2

Исходные данные для решения: Проводник помещен в магнитное поле, индукция которого составляет 10 Тл. Сила действия магнитного поля перпендикулярна проводнику и составляет 20 Н. Сила тока, протекающего в проводнике – 5А.

Требуется вычислить длину отрезка проводника.

Решение: за основу берется формула Fa = B x I x L x sinα. Длина проводника определяется следующим образом: L = Fa/(B x I x sinα). Поскольку sinα = 1, получаем: L = Fa/(B x I). Остается подставить нужные значения и получить результат: L = 20Н/(10Тл х 5А) = 0,4 м.

Существуют аналогичные задачи с использованием силы Лоренца. Наглядно рассматрим два примера, которые решаются просто и понятно.

Задача № 3

Исходные данные для выполнения: в магнитном поле с индукцией 0,3 Тл передвигается заряд величиной 0,005 Кл со скоростью 200 м/с. Угол между направлением заряда и вектором магнитной индукции – 45º.

Определяется: величина силы, воздействующей на заряд.

Решение: используется основная формула FL = |q| x V x B x sinα. Подставляя исходные данные, получаем следующее: FL = 0,005Кл х 200м/с х 0,3Тл х sin 45о = (0,3 х √2)/2 = 0,21Н.

Задача № 4

Исходные данные для решения: заряженная частица величиной 0,5 мКл движется в магнитном поле с индукцией 2 Тл. Сила, действующая на заряд со стороны магнитного поля – 32 Н. Направление движения частицы и вектор магнитного поля расположены под углом 90º.

Требуется определить: скорость движения заряженной частицы.

Решение: изначально берется формула FL = |q| x V x B x sinα. Поскольку sinα = 1, она приобретает следующий вид: FL = |q| x V x B. Для определения скорости нужно: V = FL/(|q| x B). Остается вставить исходные данные: V = 32Н/(5*10-4Кл х 2Тл) = 32000 м/с.

Как связано магнитное поле с Буравчиком и руками

Рассматривая движение полей токовой и магнитной природы, можно легко проследить взаимную связь правила Буравчика с канонами правой и левой руки. Для более качественного сравнения этих понятий, следует рассмотреть, что они представляют собой по отдельности.

Закон Буравчика точно устанавливает направленность напряженности, вызываемой магнитными полями. При этом само поле должно размещаться в прямом направлении по отношению к проводящему материалу с электротоком.

Для более полного представления берется штопор с правой резьбой и ввинчивается по часовой стрелочке в сторону протекания тока. Направленность магнетических полей соответствует правостороннему движению штопорной рукоятки.

Правило правой руки может рассматриваться в двух вариантах. В одном из них пальцы, согнутые в кулак, охватывают неподвижный токопроводник. Они обозначают, в какую сторону смотрит вектор магнитных линий, который, как и у рукоятки Буравчика, будет по ходу часовой стрелки. Самый крупный палец отступает на 90º и показывает, в какую сторону движется ток.

Если же токопровод движется, то правая рука размещается иным способом. Ладонь устанавливается между северным и южным полюсами так, чтобы она была в перпендикулярности с силовыми линиями, проходящими через нее. Крупный палец фиксируется в вертикальном положении и показывает в сторону направленного движения проводника. Оставшиеся пальцы, протянутые вперед, смотрят в ту же сторону, что и индукционный ток. Эта установка нашла свое применение в расчетах катушечных соленоидов, оказывающих воздействие на физические свойства тока.

Отделяя друг от друга правило правой и левой руки, их физика показывает, что второй вариант, используемый в расчетах, действует по-другому. Левая ладошка размещается в таком положении, чтобы четыре пальца были направлены в сторону тока, продвигающегося по проводнику. Магнитные линии, перемещаясь от одного полюса к другому, заходят в ладошку под 90 градусов. Оттопыренный крупный палец смотрит в ту же сторону, что и сила, воздействующая на токопроводник.

Магнитное поле в соленоиде

Законы правой и левой руки в физике, разобранные ранее, на сто процентов действуют лишь для прямолинейных токопроводников. Однако, довольно часто провода используются в виде катушек или соленоидов, где все процессы происходят по-другому.

Известно, что под влиянием электротока, проходящего внутри провода, образуется круговое магнитное поле. В катушечных соленоидах провод сворачивается в виде колец и многократно оборачивается вокруг сердечника. Здесь правило Буравчика в чистом виде уже не функционирует, поскольку происходит существенное усиление магнетических полей. Но, его условные линии направлены так же, как и у постоянных магнитов, поэтому в таком случае возможно применение правила правой руки.

Сначала соленоид охватывается так, чтобы самый крупный палец смотрел в направлении северного магнитного полюса. Он же отображает направление вектора магнитной индукции. Остальные четыре пальчика располагаются в направлении протекания тока.

Возможно частично применить и правило штопора. Его следует установить и закручивать в направлении тока, тогда острие станет перемещаться в направлении электромагнитной индукции. Эта установка действует не только для всей катушки, но и для одиночного витка.

Определение направления тока Буравчиком

Определить, куда движется ток, возможно посредством рук и Буравчика. В последнем случае должно быть известно, куда направляется магнитный поток – вектор В. Зная это направления, остается мысленно крутить штопор по часовой стрелке. Он будет постепенно передвигаться вперед, в ту же сторону, что и электроток. Эта формулировка действует для неподвижного прямого токопроводника.

Что связано с левой рукой

В целях правильного использования физических понятий, нельзя смешивать друг с другом Буравчик и левую руку. В одном случае определяются направленности магнетических линий и электротока, а второй вариант заключается в установлении силы, оказывающей влияние на проводящий материал.

В отдельных случаях не все точно знают, как пользоваться «левой рукой». Но что бы ни говорили, все очень просто. Выпрямленная рука размещается ладонью вверх между двумя полюсами вдоль токопроводника. Магнитные линии условно пронзают открытую ладошку. Все пальцы направлены по ходу течения тока, а оттопыренный самый крупный палец совпадает с направлением вектора силы, которая получила название силы Ампера.

С помощью левой руки можно определить не только силу Ампера, но и силу Лоренца. В последнем случае – это способ, применяемый к отдельным заряженным частицам. Его смысл состоит в расположении пальцев левой ладони в направлении движения заряда. Когда вектор В будет проходить сквозь ладонь, большой палец будет смотреть в сторону действия силы Ампера. При наличии отрицательного заряда, пальцы должны располагаться в противоположном направлении.

Выводы

Научиться пользоваться всеми способами совсем несложно, главное – знать объяснение физических принципов каждого из них. Мысленное использование Буравчика приносить в процессе обучения определенное облегчение в практическом выполнении расчетов и других действий. Все эти правила успешно применяются специалистами во многих областях электротехники.

Видеоурок

По правилу левой руки. Направление тока правило левой руки

Для обозначения направления тока, магнитных линий и прочих физических значений в науке применяют правило левой руки и правило правой руки (закон буравчика или винта). Указанные методы на практике дают наиболее точные результаты. Рассмотрим более подробно каждый из них.

Правило Буравчика

Этоправило на практике достаточно удобно для определения такого значения магнитного поля, как направленность напряжённости. Использовать это правило возможно при условии, что к проводнику с током будет прямолинейно расположено магнитное поле. С его помощью можно без наличия специализированных приборов определить различные физические величины (момент сил, импульса, вектор магнитной индукции).

Это правило:

  • поясняет особенность электромагнетизма;
  • объясняет физику движения магнитных полей, сопутствующих ему.

Формулировка правила буравчика состоит в следующем: если буравчик с правой нарезкой вкручивается вдоль линии тока, то направление магнитного поля совпадает с направлением рукоятки этого буравчика.

Основным принципом, используемым в правиле винта, является выбор направленности для базисов и векторов . Зачастую на практике определено использовать правый базис. Левые базисы используются крайне редко, в случае когда использование правого неудобно или в целом нецелесообразно. Этот принцип также применим и на соленоиде.

Соленоидом называется катушка со вплотную привязанными витками. Главным требованием является протяжённость катушки, которая должна быть существенно больше, нежели её диаметр.

Кольца соленоида напоминают поле непрерывного магнита. Магнитная стрелка, находясь в свободном вращении и находясь рядом с проводником тока, будет образовывать поле и устремиться занимать вертикальную позицию, проходящую вдоль проводника.

В этом случае оно звучит так: если охватить соленоид таким образом, чтобы пальцы показывали на направленность тока в винтах, то выпяченный заглавный палец правой руки покажет направленность рядов магнитной индукции.

Различные толкования правила буравчика говорят о том, что все его описания приспосабливаются к различным случаям их применения.

Правило правой руки говорит о следующем : охватив элемент, который исследуется таким образом, чтобы пальцы сжатого кулака показывали вектор магнитных линий, при поступательном движении вдоль магнитных линий, заглавный отогнутый на 90 градусов сравнительно ладошки палец покажет направленность движения тока.

В случае когда дан движущийся проводник, принцип будет иметь следующую формулировку: разместить руку так, чтобы силовые линии поля вертикально вступали в ладонь; заглавный палец руки, выставленный вертикально, будет ориентировать направленность перемещения этого проводника, в этом случае четыре остальных выставленных пальца, будут иметь такую же направленность, как и индукционный ток.

Его применение присуще при расчёте катушек, в которых образуется влияние на ток, что влечёт за собой формирование при потребности противотока.

В реальной жизни также применимо следствие этого принципа: если размесить ладошку правой руки так, чтобы линии магнитного силового поля входили в эту ладошку, а пальцы навести на линию перемещения заряженных частиц по оттопыренному заглавному пальцу, то возможно обозначить, куда будет направляться линия данной силы, оказывающая смещающее влияние на проводник. Иными словами, силы, дающей возможность вращать момент силы на валу любого двигателя, работающего с помощью электрического тока.

Рассмотрим правило : если разместить левую ладошку так, что четыре остальные пальца показывают направленность тока, то в этом случае линии индукции будут поступать в ладошку под прямым углом, а отвёрнутый заглавный палец и покажет вектор существующей силы.

Имеется иное обозначение. Направленность силы Ампера и силы Лоренца должен указывать выставленный главный палец левой руки в том случае, если оставшиеся четыре пальца будут размещены в сторону передвижения положительно и отрицательно заряженных элементов электрического тока, и линии индукции образованного поля будут вертикально входить в ладошку. Это изобретение считается теоретическим и практическим объяснением способа работы двигателей и генераторов, работающих с помощью электрического тока.

Можно сделать вывод, что знание данных правил и умение их использовать на практике, позволяют создавать и придумывать электрические приборы и успешно работать с ними.

Видео

Это видео поможет вам лучше понять, что такое магнитное поле.

Что такое "Правило левой руки"? Ответ вы найдете в этом видео.

Магнитное поле - Сила Лоренца.

ПРАВИЛО ПРАВОЙ РУКИ, определяет направление индукционного тока в проводнике, движущемся в магнитном поле. Если ладонь правой руки расположить так, чтобы в нее входили силовые линии магнитного поля, а отогнутый большой палец направить по движению… … Энциклопедический словарь

ПРАВИЛО ПРАВОЙ РУКИ, см. ПРАВИЛА ФЛЕМИНГА … Научно-технический энциклопедический словарь

правило правой руки - — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN Fleming s ruleright hand rule … Справочник технического переводчика

правило правой руки - удобное для запоминания правило для определения направления индукционного тока в проводнике, движущегося в магнитном поле: если расположить правую ладонь так, чтобы отставлtysq большой палец совпадал с направлением движения… … Энциклопедический словарь по металлургии

правило правой руки - dešinės rankos taisyklė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. right hand rule vok. Rechte Hand Regel, f rus. правило правой руки, n pranc. règle de la main droite, f … Fizikos terminų žodynas

Прямой провод с током. Ток (I), протекая через провод, создаёт магнитное поле (B) вокруг провода. Правило буравчика (также, правило правой руки) мнемоническое правило для определения направления вектора угловой скорости, характеризующей скорость … Википедия

Определяет направление индукционного тока в проводнике, движущемся в магнитном поле. Если ладонь правой руки расположить так, чтобы в нее входили силовые линии магнитного поля, а отогнутый большой палец направить по движению проводника, то 4… … Большой Энциклопедический словарь

Для определения направления индукц. тока в проводнике, движущемся в магн. поле: если расположить правую ладонь так, чтобы отставленный большой палец совпадал с направлением движения проводника, а силовые линии магн. поля входили в ладонь, то… … Физическая энциклопедия

Определяет направление индукционного тока в проводнике, движущемся в магнитном поле. Если ладонь правой руки расположить так, чтобы в неё входили силовые линии магнитного поля, а отогнутый большой палец направить по движению проводника, то… … Энциклопедический словарь

Для того, чтобы узнать траекторию вращения магнитного поля, находящегося у прямого проводника с током, используется правило буравчика (штопора). В литературе также оно известно, как правило правой руки. В научной среде выделяют и правило левой руки.

Вконтакте

Применение правила буравчика

Данное правило гласит : если при движении вперед этого устройства траектория движения тока в проводнике совпадает с ним, то траектория вращения основания прибора комплементарна траектории движения магнитного контура.

Чтобы определить траекторию вращения магнитного контура на представленном графическом изображении нужно знать несколько особенностей.

Часто в задачах по физике нужно, наоборот, определить траекторию движения тока. Чтобы это сделать, дается направление вращения кругов магнитного поля. Ручка буравчика начинается вращаться в сторону, указанную в условиях. Если буравчик движется в поступательном направлении, значит, ток направлен в сторону движения, если же он направлен в обратную, то и ток движется соответственно.

Для определения траектории движения тока в случае, представленном на втором рисунке, тоже можно воспользоваться правилом штопора . Для этого необходимо вращать ручку буравчика в сторону, указанную на изображении контура магнитного поля. Если он будет двигаться поступательно, то будет двигаться в сторону от наблюдателя, если же, наоборот, только к наблюдателю.

Важно! Если указана траектория движения потока, то определить траекторию вращения линии магнитного контура можно по вращению ручки буравчика.

Оно обозначается при помощи точки или крестика. Точка означает в сторону наблюдателя, крестик означает обратное. Легко запомнить этот случай, используя так называемое правило «стрелы», если острие «смотрит», а в лицо, то траектория движения тока в сторону наблюдателя, если же в лицо «смотрит хвост стрелы», то она двигается от наблюдателя.

Как правило буравчика, так и правило правой руки, достаточно легко применить на практике. Для этого нужно расположить кисть соответствующей руки таким образом, чтобы в лицевую сторону направлялся силовой контур магнитного поля, после чего большой палец, отведенный перпендикулярно, необходимо направить сторону движения тока, соответственно, остальные выпрямленные пальцы укажут на траекторию магнитного контура.

Различают исключительные случаи использования правила правой руки для вычисления:

  • уравнения Максвелла;
  • момента силы;
  • угловой скорости;
  • момента импульса;
  • магнитной индукции;
  • тока в проводе, движущегося через магнитное поле.

Правило левой руки

Правилом этой руки возможно вычислить направленность силы воздействия магнитного контура на заряженные элементарные составляющие атома плюсовой и минусовой полярности.

Возможно определить и направление тока, если доступна информация о траекториях вращения магнитного контура и действующей на проводник . Определяется и направление магнитного контура в случае известности траектории движения силы и тока. Ну и можно выяснить знак заряда нестатичной частицы.

Это правило звучит следующим образом: расположив лицевую часть кисти соответствующей руки, чтобы воображаемый контур магнитного поля направлялись в нее под прямым углом, а пальцы, за исключением большого, направив в сторону движения тока, можно определить траекторию силы, воздействующая на этот провод при помощи перпендикулярно отодвинутого большого пальца. Сила, оказывающая воздействие на проводник, носит имя Мари Ампера, обнаружившего ее в 1820 году.

Сила Ампера: варианты расчета

Прежде чем сформулировать данную величину, необходимо разобраться, что такое понятие «сила» в физике. Ей называется величина в физике, которая является мерой воздействия всех окружающих тел на рассматриваемый объект. Обычно любую силу обозначают английской буквой F, от латинского fortis, что означает сильный.

Рассчитывается элементарная сила Ампера по формуле :

где, dl – часть длины проводника, B – магнитного контура, I – сила тока.

Рассчитывается также сила Ампера по :

где, J – направление плотности тока, dv– элемент объема проводника.

Формулировка расчета модуля силы Ампера, согласно литературе, звучит так: данный показатель напрямую зависит от силы тока, протяженности проводника, синуса, образуемого между этим вектором и самим проводником угла, и величины значения вектора магнитного контура в модуле. Она и носит название модуля силы Ампера. Формула данного закона математически строится так:

где, B – модуль индукции магнитного контура, I – сила тока, l – длина проводника, α – образуемый угол. Максимальное значение будет при перпендикулярном их пересечении.

Показатель измеряется в ньютона х (условное обозначение – Н) или

Он является векторной величиной и зависит от вектора индукции и тока.

Существуют и другие формулы для расчета силы Ампера. Но на практике они достаточно редко востребованы и тяжелы для понимания.

Сила тока

  • закон Ома для полного участка цепи и ее части;
  • отношение напряжения и суммы сопротивлений;
  • отношение мощности и напряжения.

Самым популярным является отношение количество заряда прошедшего за единицу времени через определенную поверхность к размеру этого интервала. Графически формула выглядит следующим образом:

Чтобы найти этот показатель можно пользоваться законом Ома для участка цепи. Он гласит следующее: величина этого показателя равна отношению приложенного напряжения к сопротивлению на измеряемым участке цепи. Записывается формула этого закона следующим образом:

Определить ее также можно, применив формулу закон Ома для полной цепи. Звучит он так: эта величина является отношением приложенного напряжения в цепи и суммы внутреннего сопротивления источника питания и всего сопротивления в цепи. Формула выглядит так:

Важно! Применение каждой конкретной формулы зависит от имеющихся в распоряжении данных.

Согласно утвержденной МСЕ, измеряется сила тока в амперах, и обозначается А (в честь ученого, открывшего ее). Но это не единственный способ обозначения данной величины. Дополнительно измеряется сила тока в Кл/с.

Изучая в общеобразовательных учреждениях данный материал, ученики быстро забывают, как применять правила левой и правой руки, и для чего они вообще нужны. Также часто они не помнят в чём измеряют указанные величины. Ознакомившись с рассмотренным выше материалом, не должно возникнуть трудностей с применением рассмотренных правил и законов на практике.

Правило буравчика

Правило правой руки

Правило буравчика, правой руки и левой руки нашли широкое применение в физике. Мнемонические правила нужны для лёгкого и интуитивного запоминания информации. Обычно это приложение сложных величин и понятий на бытовые и подручные вещи. Первым, кто сформулировал данные правила, является физик Петр Буравчик. Данное правило относится к мнемоническому и тесно соприкасается с правилом правой руки, его задачей является определением направления аксиальных векторов при известном направлении базисного. Так гласят энциклопедии, но мы расскажем об этом простыми словами, кратко и понятно.

Объяснение названия

Большинство людей помнят упоминание об этом из курса физики, а именно раздела электродинамики. Так вышло неспроста, ведь эта мнемоника зачастую и приводится ученикам для упрощения понимания материала. В действительности правило буравчика применяют как в электричестве, для определения направления магнитного поля, так и в других разделах, например, для определения угловой скорости.

Под буравчиком подразумевается инструмент для сверления отверстий малого диаметра в мягких материалах, для современного человека привычнее будет привести для примера штопор.

Важно! Предполагается, что буравчик, винт или штопор имеет правую резьбу, то есть направление его вращения, при закручивании, по часовой стрелке, т.е. вправо.

На видео ниже предоставлена полная формулировка правила буравчика, посмотрите обязательно, чтобы понять всю суть:

Как связано магнитное поле с буравчиком и руками

В задачах по физике, при изучении электрических величин, часто сталкиваются с необходимостью нахождения направления тока, по вектору магнитной индукции и наоборот. Также эти навыки потребуются и при решении сложных задач и расчетов, связанных магнитным полем систем.

Прежде чем приступить к рассмотрению правил, хочу напомнить, что ток протекает от точки с большим потенциалом к точке с меньшим. Можно сказать проще — ток протекает от плюса к минусу.

Правило буравчика имеет следующий смысл: при вкручивании острия буравчика вдоль направления тока – рукоятка будет вращаться по направлению вектора B (вектор линий магнитной индукции).

Правило правой руки работает так:

Поставьте большой палец так, словно вы показываете «класс!», затем поверните руку так, чтобы направление тока и пальца совпадали. Тогда оставшиеся четыре пальца совпадут с вектором магнитного поля.

Наглядный разбор правила правой руки:

Чтобы увидеть это более наглядно проведите эксперимент – рассыпьте металлическую стружку на бумаге, сделайте в листе отверстие и проденьте провод, после подачи на него тока вы увидите, что стружка сгруппируется в концентрические окружности.

Магнитное поле в соленоиде

Всё вышеописанное справедливо для прямолинейного проводника, но что делать, если проводник смотан в катушку?

Мы уже знаем, что при протекании тока вокруг проводника создается магнитное поле, катушка – это провод, свёрнутый в кольца вокруг сердечника или оправки много раз. Магнитное поле в таком случае усиливается. Соленоид и катушка – это, в принципе, одно и то же. Главная особенность в том, что линии магнитного поля проходят так же как и в ситуации с постоянным магнитом. Соленоид является управляемым аналогом последнего.

Правило правой руки для соленоида (катушки) нам поможет определить направление магнитного поля. Если взять катушку в руку так, чтобы четыре пальца смотрели в сторону протекания тока, тогда большой палец укажет на вектор B в середине катушки.

Если закручивать вдоль витков буравчик, опять же по направлению тока, т.е. от клеммы «+», до клеммы «-» соленоида, тогда острый конец и направление движения как лежит вектор магнитной индукции.

Простыми словами – куда вы крутите буравчик, туда и выходят линии магнитного поля. То же самое справедливо для одного витка (кругового проводника)

Определение направления тока буравчиком

Если вам известно направление вектора B – магнитной индукции, вы можете легко применить это правило. Мысленно передвигайте буравчик вдоль направления поля в катушке острой частью вперед, соответственно вращение по часовой стрелки вдоль оси движения и покажет, куда течет ток.

Если проводник прямой – вращайте вдоль указанного вектора рукоятку штопора, так чтобы это движение было по часовой стрелке. Зная, что он имеет правую резьбу – направление, в котором он вкручивается, совпадает с током.

Что связано с левой рукой

Не путайте буравчика и правило левой руки, оно нужно для определения действующей на проводник силы. Выпрямленная ладонь левой руки располагается вдоль проводника. Пальцы показывают в сторону протекания тока I. Через раскрытую ладонь проходят линии поля. Большой палец совпадает с вектором силы – в этом и заключается смысл правила левой руки. Эта сила называется силой Ампера.

Можно это правило применить к отдельной заряженной частице и определить направление 2-х сил:

  1. Лоренца.
  2. Ампера.

Представьте, что положительно заряженная частица двигается в магнитном поле. Линии вектора магнитной индукции перпендикулярны направлению её движения. Нужно поставить раскрытую левую ладонь пальцами в сторону движения заряда, вектор B должен пронизывать ладонь, тогда большой палец укажет направление вектора Fа. Если частица отрицательная – пальцы смотрят против хода заряда.

Если какой-то момент вам был непонятен, на видео наглядно рассматривается, как пользоваться правилом левой руки:

Важно знать! Если у вас есть тело и на него действует сила, которая стремится его повернуть, вращайте винт в эту сторону, и вы определите, куда направлен момент силы. Если вести речь об угловой скорости, то здесь дело обстоит так: при вращении штопора в одном направлении с вращением тела, завинчиваться он будет в направлении угловой скорости.

Правило левой руки используется для определения направления силы Ампера, а также силы Лоренца. Это правило удобно для запоминания, поскольку является достаточно простым и наглядным.

Формулировка этого правила звучит так:

Если поместить ладонь левой руки так чтобы вытянутые четыре пальца указывали направление тока, а силовые линии внешнего магнитного поля входили в открытую ладонь, то отставленный на 90 градусов большой палец будет указывать направление силы.

Рисунок 1 — Иллюстрация к правилу левой руки

Можно привести некоторое дополнение к данному правилу. Например, если правило левой руки применяется для определения направления силы, которая будет действовать на электрон или отрицательно заряженный ион. Которые будут двигаться в магнитном поле. Нужно обязательно помнить о том, что направление, в котором движется электрон, является противоположным направлению движения тока. Поскольку так исторически сложилось, что направление движения тока принято от положительного электрода к отрицательному.

А электроны движутся по проводнику от отрицательного полюса к положительному.

В заключении можно сказать что применение различных визуальных методов значительно упрощает запоминание того или иного правела. Ведь значительно проще вспомнить картинку, чем сухой текст.

Правило левой руки - Энциклопедия по машиностроению XXL

Правило левой руки служит для определения направления силы, действующей на проводник с током, находящийся в магнитном поле. Если левую руку повернуть ладонью навстречу магнитным линиям, а направление тока в проводнике совместить с вытянутыми четырьмя пальцами, то отставленный большой палец, расположенный в плоскости ладони перпендикулярно остальным четырем пальцам, укажет направление силы, действующей на проводник.  [c.111]

Применив правило левой руки, можно убедиться, что направление вектора F силы Ам-  [c.195]


Правило левой руки (фиг. 10) служит для определения направления силы F, действующей на проводник с током помещенный в магнитном поле. Если ладонь левой руки повернуть так, чтобы четыре вытянутые пальца совпали с направлением тока, а магнитное поле входило в ладонь, то отставленный большой палец укажет направление силы, действующей на проводник.  [c.332]

Правило левой руки 449  [c.724]

Электромагнитные взаимодействия. Определение направления действующей силы на проводник с током в магнитном поле — правило левой руки. Взаимодействие токоведущих проводников. Электромагнитная индукция. Определение направления индуктированной ЭДС — правило правой руки. Формула определения ЭДС индукции. Индуктивность, ее единица. Взаимная индуктивность.  [c.318]

Правило левой руки служит для определения направления силы Р если левую руку повернуть ладонью навстречу магнитным линиям, а направление тока в проводнике совместить с вытянутыми четырьмя пальцами, отставленный большой палец, расположенный в плоскости ладони перпендикулярно остальным четырем.[c.110]

Чтобы определить направление двин ения проводника с током в магнитном поле, применяют правило левой руки . Этим правилом пользуются так ладонь левой руки обращают к северному полюсу магнита, а четыре пальца руки направляют по направлению тока в проводнике, тогда большой палец укажет направление движения проводника в магнитном поле (рис. 15, б).  [c.29]

В каких с.луч аях применяется правило левой руки и в чем его сущность  [c.41]

По этому ур-ию обыкновенно определяется напряжение, индуктируемое в отдельных проводниках электрич. машин. Вместо правила левой руки для определения направления (знака) индуктированного напряжения применяется большей частью правило правой руки (фиг. 3) если расположить правую руку таким образом, чтобы силовые линии (или вектор В) упирались в ладонь, а отставленный большой палец указывал направление движения проводника, то вытянутые 4 пальца укажут направление индуктированного напряжения.[c.65]

Упражнение 2. Змейка с рулением правой (левой) рукой с перехватом через тыльную сторону ладони (см. рис. 161).  [c.186]

Выполнив нужное количество повторений, поменяйте ногу и руку. Теперь ваша левая нога находится под правой, левая рука за головой, а правая - Наталии. Сделайте такое же количество повторений, поднимая левое плечо к правому колену.  [c.125]

Рис. 50. Правило левой руки.

Кривошипные рукоятки применяются для переключений, требующих быстрого вращения и многих оборотов органа управления, или передачи значительных физических усилий на исполнительный орган. Такие рукоятки рекомендуется располагать справа (слева) от срединно-сагиттальной плоскости корпуса работающего, если вращение производится правой (левой) рукой, на высоте верхней трети бедра при работе стоя и на высоте локтя — при работе сидя. При необходимости ручки можно устанавливать на маховике. Кривошипная ручка служит для быстрого проворачивания, а маховик — для точной регулировки. Бк ли кривошипная ручка используется для точной регулировки, то каждый оборот ее должен соответствовать значениям усилий, кратным 1, 10, 100. Ручка кривошипа должна свободно вращаться вокруг своей оси, которую рекомендуется устанавливать в горизонтальном положении перпендикулярно к фронтальной плоско-  [c.77]

Правило правой руки Правило левой руки  [c.143]

При протекании по катушке тока I вокруг проводников катушки возникает магнитное поле, которое, взаимодействуя с полем постоянного магнита, заставит катушку поворачиваться. Применяя правило левой руки, можно установить, что при указанных на фиг 108 направлениях тока и магнитного потока катушка стремится повернуться по часовой стрелке.  [c.146]

Положение рейсшины на доске показано на рис. 11. Планку рейсшины левой рукой плотно прижимают к левой кромке доски. Рейсшину перемещают левой рукой, плотно прижимая ее к кромке доски, а правой рукой лишь слегка придерживают линейку рейсшины.  [c.7]

Если приходится испытывать крупные детали, не помещающиеся в испытательном пространстве прибора, то из гнезда втулки 3 вынимают трубку 7, ставят ее на деталь и, придерживая левой рукой в строго вертикальном положении, производят удар бойком, вращая ручку 11 правой рукой.  [c.234]

Окружность нужно начинать чертить, поставив графит циркуля левее острой ножки и несколько ниже горизонтальной осевой линии, проходящей через центр вычерчиваемой окружности. При этом линия пойдет слева вверх направо вниз, и окружность замкнётся у левого края осевой линии, проходящей через центр окружности. Если указательный палец правой руки, взявшей циркуль за рифленую головку, будет перед началом проведения окружности направлен в сторону карандашного конца циркуля, то окружность можно провести одним движением, перекатывая рифленую головку между указательным и большим пальцами и не прибегая при этом к помощи левой руки.[c.16]

Поясним неравенство (14.5) при помощи крайне примитивного, но поразительного по своему результату опыта положите трость на указательные пальцы правой и левой рук. Согласно рис. 11а, распределение сил будет таково  [c.113]

Что касается самых названий правосторонний и левосторонний триэдр, то они ведут свое начало от того, что большой, указательный и средний пальцы соответственно правой или левой руки в том порядке, как мы их называем, как бы осуществляют такой правосторонний или левосторонний триэдр.  [c.18]

Органы управления следует располагать так, чтобы работа равномерно распределялась между правой и левой рукой оператора, при этом правой рукой должны выполняться операции наиболее ответственные, требующие наибольшей точности или наибольшей силы.  [c.24]

Враш.аюш.иеся селекторные переключатели. Основным требованием инженерной психологии при установке органов управления вообще и переключателей в частности является учет антропометрических особенностей правой и левой руки. Так, например, удобные направления движений правой руки симметричны удобным направлениям для движений левой руки. Геометрическая форма ручек переключателей может иметь, например, вид, показанный на рис. 51, а, б. Расстояния между ближними краями соседних ручек переключателей, если они используются одновременно, должно быть не менее 75 мм, а при пользовании только одной рукой — не менее 25 мм. Позиции переключателей должны быть снабжены фиксаторами.  [c.107]

Предметы, которые берут правой рукой, должны лежать справа, а предметы, которые берут левой рукой,—слева.  [c.369]

Знак перед радикалом в равенствах (23) следует выбирать, руководствуясь правилом знаков векторного произведения. При этом следует учитывать, что ориентация пространственного репера, составленного из трех векторов 1 , и или соответственно е , Qp и должна быть одинаковой с ориентацией системы координат. Для этого, как известно, проще всего пользоваться правилом правой руки (при правой системе координат) или левой руки (при левой системе координат), направляя большой палец вдоль вектора множимого, указательный — вдоль  [c. 33]

При размещении предметов и средств труда на рабочем месте надо руководствоваться следующими правилами. Всякая вещь должна иметь свое точно определённое место. Расположение всех предметов и средств труда должно соответствовать содержанию работы и последовательности приёмов её выполнения рабочим всё, что берется левой рукой, должно быть размещено слева от рабочего, а правой — справа от него все наиболее часто применяемые предметы и средства труда должны располагаться возможно ближе к зоне их использования, а применяемые более редко могут размещаться дальше материалы или инструменты, которые приходится брать обеими руками, должны помещаться с той стороны станка или верстака, где находится во время работы корпус рабочего часто используемые материалы или инструменты должны быть расположены на таком уровне, который исключает необходимость нагибаться или вытягиваться, чтобы взять их.  [c.322]


Рычаги управления. Рычаги управления применяются в тех случаях, когда не требуется быстрой реакции переключения. Конструктивное исполнение рычагов управления и их установка должны соответствовать определенным требованиям. Минимальная длина свободной части рычага управления (вместе с рукояткой) в любом его положении должна быть не менее 50 мм — для захвата пальцами и 150 мм — для захвата всей кистью. Форма и размеры рукояток рычагов должны обеспечивать максимальное удобство их захвата и надежного удержания в процессе управления. Рычаги управления необходимо устанавливать на рабочем месте так, чтобы их рукоятки при любом положении рычага находились в пределах зоны досягаемости моторного поля оператора. Рукоятки рычагов, перемещаемых одной рукой, необходимо размещать со стороны правой или левой руки в пределах досягаемости при сгибе ее в локтевом суставе под углом 90—135° при приложении усилия по направлению прямо на себя — от себя. Рукоятки рычагов, перемещаемых двумя руками, размещают в плоскости симметрии сидения с отклонениями не более 50 мм. Для использования рычагов точного и непрерывного регулирования в отдельных случаях должна быть обеспечена опора.  [c.102]

Из табл. 1 видно, что момент инерции левой руки мужчины несколько больше, чем правой, а моменты инерции левой и правой ноги у мужчины почти одинаковы. У женщин, напротив, моменты инерции обеих рук почти одинаковы, а момент инерции правой ноги больше, чем левой.  [c.27]

А — правило правой руки 6 — правило левой руки 1 — направление движения проводника 2 — направление индуктируемого тока 3 — направление тока 4 — направление движения прошдника с током  [c.121]

Перемена направления вращения якоря двигателя достигается пересоеди-нением его обмоток так, чтобы ток изменил своё направление или в якоре или в электромагнитах. Одновременное изменение направления тока в якоре и в электромагнитах перемены напраапения вращения не даст, в чём легко убедиться, применив правило левой руки.  [c.82]

Гео. метрня миогоме )ных пространств отличается чрезвычайным своеобразием. В старой литературе есть легеида])ные рассказы о том, что если перчатку с право/ руки бросить в четырехмерное пространство, то она окажется перчаткой с левой руки. Постепенно стали открываться другие оригинальные ее особенности к трем нашим взаимно перпендикулярным координатным осям можно добавить какую-то четвертую координатную ось, которая будет одновременно перпендикулярна ко всем трем предыдущим две плоскости пересекаются не по прямой лггипи, а в точке, и много друп[х особенностей, трудно воспринимаемых трехмерным сознанием.  [c.3]

Если органы управления размещены рядом со своими индикаторами, то рука оператора не долнсна закрывать индикатор ручка, управляемая правой рукой оператора, помещается правее или ниже соответствующего или взаимосвязанного индикатора ручка, управляемая левой рукой оператора, помещается левее или ниже соответствующего индикатора.  [c.26]

ПРАВИЛО [буравчика если ввинчивать буравчик по направлению вектора плотности тока в проводнике, то направление движения рукоятки буравчика укажет направление линий магнитной индукции векторного многоугольника сумма нескольких векторов есть вектор, который изображается замыкающей стороной ломаной линии, составленной из слагаемых векторов, проведенных параллельным переносом Дюлонга и Пти молярная теплоемкость всех химически простых кристаллических твердых тел приблизительно равна 25,12 Дж/моль К) левой руки если расположить ладонь левой руки так, чтобы вектор индукции магнитного поля входил в ладонь, а четыре вытянутых пальца совпадали с направлением электрического тока в проводнике, то отставленный большой палец укажет направление силы Ампера, действующей на проводник в ма1нитном поле Ленца индукционный ток всегда имеет такое направление, что ею  [c. 262]

При завертывании шпильки ключ держат левой рукой за свободно вра-щаюш,уюся втулку б, а правой поворачивают его за рукоятку. На фиг. 23 показана конструкция ключа-трещотки, который применяют при ввертывании шпилек в таких местах, где невозможно круговое враще-ние ключа. Ключ-треш.отка имеет головку 1 с роликами, связанную с рукояткой 2 через трещотку. При повороте рукоятки в направлении завертывания шпильки шлицы рукоятки и головки упираются друг в друга своими вертикальными плоскостями, и головка, поворачиваясь, завертывает шпильку. При обратном повороте рукоятки происходит скольжение шлицев по плоскостям, расположенным под углом 55°. Сжимая пружину 3, рукоятка поднимается и свободно поворачивается, оставляя головку и шпильку неподвижными.  [c.48]

При сборке химических приборов в горлыщки склянок вставляют предварительно обжатые корковые пробки. Для этого склянку обертывают полотенцем, держат ее левой рукой вблизи горлышка, а правой медленно со слабым нажимом загоняют пробку в горлышко. Резиновую пробку подбирают по размеру отверстия в горлышке.  [c.176]


Правило буравчика и правой, левой руки: формула, в чем измеряется сила тока и ампера

Для того, чтобы узнать траекторию вращения магнитного поля, находящегося у прямого проводника с током, используется правило буравчика (штопора). В литературе также оно известно, как правило правой руки. В научной среде выделяют и правило левой руки. …

Применение правила буравчика

Данное правило гласит: если при движении вперед этого устройства траектория движения тока в проводнике совпадает с ним, то траектория вращения основания прибора комплементарна траектории движения магнитного контура.

Чтобы определить траекторию вращения магнитного контура на представленном графическом изображении нужно знать несколько особенностей.

Часто в задачах по физике нужно, наоборот, определить траекторию движения тока. Чтобы это сделать, дается направление вращения кругов магнитного поля. Ручка буравчика начинается вращаться в сторону, указанную в условиях. Если буравчик движется в поступательном направлении, значит, ток направлен в сторону движения, если же он направлен в обратную, то и ток движется соответственно.

Для определения траектории движения тока в случае, представленном на втором рисунке, тоже можно воспользоваться правилом штопора. Для этого необходимо вращать ручку буравчика в сторону, указанную на изображении контура магнитного поля. Если он будет двигаться поступательно, то ток будет двигаться в сторону от наблюдателя, если же, наоборот, только к наблюдателю.

Важно! Если указана траектория движения потока, то определить траекторию вращения линии магнитного контура можно по вращению ручки буравчика.

Оно обозначается при помощи точки или крестика. Точка означает движение в сторону наблюдателя, крестик означает обратное. Легко запомнить этот случай, используя так называемое правило «стрелы», если острие «смотрит», а в лицо, то траектория движения тока в сторону наблюдателя, если же в лицо «смотрит хвост стрелы», то она двигается от наблюдателя.

Как правило буравчика, так и правило правой руки, достаточно легко применить на практике. Для этого нужно расположить кисть соответствующей руки таким образом, чтобы в лицевую сторону направлялся силовой контур магнитного поля, после чего большой палец, отведенный перпендикулярно, необходимо направить сторону движения тока, соответственно, остальные выпрямленные пальцы укажут на траекторию магнитного контура.

Различают исключительные случаи использования правила правой руки для вычисления:

  • уравнения Максвелла,
  • момента силы,
  • угловой скорости,
  • момента импульса,
  • магнитной индукции,
  • тока в проводе, движущегося через магнитное поле.

Правило левой руки

Правилом этой руки возможно вычислить направленность силы воздействия магнитного контура на заряженные элементарные составляющие атома плюсовой и минусовой полярности.

Возможно определить и направление тока, если доступна информация о траекториях вращения магнитного контура и действующей на проводник энергии. Определяется и направление магнитного контура в случае известности траектории движения силы и тока. Ну и можно выяснить знак заряда нестатичной частицы.

Это правило звучит следующим образом: расположив лицевую часть кисти соответствующей руки, чтобы воображаемый контур магнитного поля направлялись в нее под прямым углом, а пальцы, за исключением большого, направив в сторону движения тока, можно определить траекторию силы, воздействующая на этот провод при помощи перпендикулярно отодвинутого большого пальца. Сила, оказывающая воздействие на проводник, носит имя Мари Ампера, обнаружившего ее в 1820 году.

Сила Ампера: варианты расчета

Прежде чем сформулировать данную величину, необходимо разобраться, что такое понятие сила в физике. Ей называется величина в физике, которая является мерой воздействия всех окружающих тел на рассматриваемый объект. Обычно любую силу обозначают английской буквой F, от латинского fortis, что означает сильный.

Рассчитывается элементарная сила Ампера по формуле:

где, dl – часть длины проводника, B –индукция магнитного контура, I – сила тока.

Рассчитывается также сила Ампера по формуле:

где, J – направление плотности тока, dv– элемент объема проводника.

Формулировка расчета модуля силы Ампера, согласно литературе, звучит так: данный показатель напрямую зависит от силы тока, протяженности проводника, синуса, образуемого между этим вектором и самим проводником угла, и величины значения вектора магнитного контура в модуле. Она и носит название модуля силы Ампера. Формула данного закона математически строится так:

где, B – модуль индукции магнитного контура, I – сила тока, l – длина проводника, α – образуемый угол. Максимальное значение будет при перпендикулярном их пересечении.

Показатель измеряется в ньютонах (условное обозначение – Н) или

. Он является векторной величиной и зависит от вектора индукции и тока.

Существуют и другие формулы для расчета силы Ампера. Но на практике они достаточно редко востребованы и тяжелы для понимания.

Сила тока

Иногда чтобы рассчитать закон Ампера, для начала нужно вычислить силу тока. Существуют несколько формул расчета данной величины. Для расчета ее величины используют:

  • закон Ома для полного участка цепи и ее части,
  • отношение напряжения и суммы сопротивлений,
  • отношение мощности и напряжения.

Самым популярным является отношение количество заряда прошедшего за единицу времени через определенную поверхность к размеру этого интервала. Графически формула выглядит следующим образом:

Чтобы найти этот показатель можно пользоваться законом Ома для участка цепи. Он гласит следующее: величина этого показателя равна отношению приложенного напряжения к сопротивлению на измеряемым участке цепи. Записывается формула этого закона следующим образом:

Определить ее также можно, применив формулу закон Ома для полной цепи. Звучит он так: эта величина является отношением приложенного напряжения в цепи и суммы внутреннего сопротивления источника питания и всего сопротивления в цепи. Формула выглядит так:

Рассчитать данную величину можно, в случае если известны мощность и напряжение.

Важно! Применение каждой конкретной формулы зависит от имеющихся в распоряжении данных.

Согласно утвержденной МСЕ, измеряется сила тока в амперах, и обозначается А (в честь ученого, открывшего ее). Но это не единственный способ обозначения данной величины. Дополнительно измеряется сила тока в Кл/с.

Изучая в общеобразовательных учреждениях данный материал, ученики быстро забывают, как применять правила левой и правой руки, и для чего они вообще нужны. Также часто они не помнят в чём измеряют указанные величины. Ознакомившись с рассмотренным выше материалом, не должно возникнуть трудностей с применением рассмотренных правил и законов на практике.

Правило буравчика

 Правило правой руки

Правило левой руки для силы ампера формулировка. Правило буравчика, правой и левой руки

В физике и электротехнике широко используются различные приемы и способы, позволяющие определить одну из характеристик магнитного поля - направленность напряженности. С этой целью используется закон буравчика, правой и левой руки. Данные способы позволяют получить довольно точные результаты.

Правило буравчика и правой руки

Закон буравчика используется для определения направленности напряженности магнитного поля. Оно работает при условии прямолинейного расположения магнитного поля, относительно проводника с током.

Это правило заключается в совпадении направленности магнитного поля с направленностью рукоятки буравчика, при условии вкручивания буравчика с правой нарезкой в направлении электрического тока. Данное правило применяется и для соленоидов. В этом случае, большой палец, оттопыренный на правой руке, указывает направление линий . При этом, соленоид обхватывается так, что пальцы указывают направление тока в его витках. Обязательным условием является превышение длиной катушки ее диаметра.


Правило правой руки противоположно правилу буравчика. При обхватывании исследуемого элемента, пальцы в сжатом кулаке указывают направление магнитных линий. При этом, учитывается поступательное движение по направлению магнитных линий. Большой палец, который отогнут на 90 градусов по отношению к ладони, указывает направление .

При движущемся проводнике, силовые линии перпендикулярно входят в ладонь. Большой палец руки вытянут перпендикулярно, и указывает направление движения проводника. Оставшиеся четыре оттопыренных пальца, расположены в направлении индукционного тока.

Правило левой руки

Среди таких способов, как правило буравчика, правой и левой руки, следует отметить правило левой руки. Для того, чтобы это правило работало, необходимо расположить левую ладонь таким образом, чтобы направление четырех пальцев было в сторону электрического тока в проводнике. Индукционные линии входят в ладонь перпендикулярно под углом 900. Большой палец отогнут, и указывает направление силы, действующей на проводник. Обычно, этот закон применяется, когда нужно определить направление отклонения проводника. В данной ситуации проводник располагается между двумя магнитами и по нему пропущен электрический ток.

Правило левой руки формулируется еще и таким образом, что четыре пальца на левой руке располагаются в направлении, куда движутся положительные или отрицательные частицы электрического тока. Индукционные линии, как и в других случаях, должны перпендикулярно располагаться относительно ладони и входить в нее. Большой оттопыренный палец указывает на направление силы Ампера или Лоренца.

Сила Лоренца Сила Лоренца Модуль силы Лоренца. Модуль силы Лоренца. Направление силы Лоренца Направление силы Лоренца Правило левой руки Правило левой руки Плоские траектории движения заряженных частиц в однородном магнитном поле Плоские траектории движения заряженных частиц в однородном магнитном поле Вопросы по теме. Вопросы по теме. Сила Лоренца Сила Лоренца Модуль силы Лоренца. Модуль силы Лоренца. Направление силы Лоренца Направление силы Лоренца Правило левой руки Правило левой руки Плоские траектории движения заряженных частиц в однородном магнитном поле Плоские траектории движения заряженных частиц в однородном магнитном поле Вопросы по теме. Вопросы по теме.

Сила Лоренца - сила, действующая на движущуюся заряженную частицу со стороны магнитного поля. Х.Лоренц ()–голландский физик, основатель электронной теории строения вещества.

Если кисть левой руки расположить так, что четыре вытянутых пальца указывают направление скорости положительного заряда, а вектор магнитной индукции входит в ладонь, то отогнутый на 90 градусов большой палец покажет направление силы действующей на данный заряд.

Плоские траектории движения заряженных частиц в однородном магнитном поле Заряженная частица влетающая в однородное магнитное поле параллельно линиям магнитной индукции, движется равномерно вдоль этих линий. Вращение отрицательного заряда по окружности происходит в направлении противоположенном вращению положительного заряда (рис.в)

1. Каким образом, зная силу Ампера, можно найти силу Лоренца? 2. Дайте определение силе Лоренца. Чему равен её модуль? 3. Как определяется направление силы Лоренца с помощью правила левой руки? 4. Почему заряженная частица, влетающая в однородное магнитное поле в плоскости, перпендикулярно линиями магнитной индукции, движется по окружности? В каком случае частица движется в магнитном поле прямолинейно? 5. Докажите, что период обращения по окружности заряженной частицы в поперечном магнитном поле не зависит от её скорости.

Магнитное поле действует на проводник с током. Силу, которая возникает при этом, называют силой Ампера .

Сила Ампера действует на про-водник с током в магнитном поле.

Исследуем, от чего зависит модуль и направление данной силы. С этой целью используем установку, в которой прямо-линейный проводник подвешен на тонких проволочках в магнитном поле постоянного магнита (рис. 6.16). Гибкие проволочки, присоединенные к концам проводника, по-зволяют включать его в электрическую цепь, сила тока в которой регулируется с помощью реостата и измеряется ампермет-ром.

Легкая, но жесткая тяга соединяет про-водник с чувствительным измерителем силы.

Замкнув электрическую цепь, в которую входит исследуемый проводник, увидим, что он отклонится от положения равно-весия, а измеритель покажет определенное значение силы. Увеличим силу тока в про-воднике в 2 раза и увидим, что сила, дейст-вующая на проводник, также увеличится в 2 раза. Любые другие изменения силы тока в проводнике вызовут соответствующие изме-нения силы, которая действует на провод-ник. Сопоставление полученных результатов позволяет сделать вывод, что сила F, дейст-вующая в магнитном поле на проводник с током, пропорциональна силе тока I в нем:

Сила Ампера пропорциональна силе тока в проводнике.

Расположим еще один магнит рядом с первым. Длина той части проводника, которая находится в магнитном поле, уве-личится приблизительно в 2 раза. Значение силы, действующей на проводник, также увеличится приблизительно в два раза. Та-ким образом, сила F, действующая на про-водник с током в магнитном поле, про-порциональна длине части проводника Δ l , которая находится в магнитном поле:

F ~ Δ l.

Сила Ампера пропорциональна длине активной части провод-ника.

Сила увеличится также тогда, когда при-меним другой, более «сильный» магнит с большей магнитной индукцией. Это позво-ляет сделать вывод о зависимости силы F от магнитной индукции поля B:

F ~ B. Материал с сайта

Максимальной сила будет тогда, когда между магнитной индукцией и проводни-ком угол α = 90°. Если же этот угол равен нулю, то есть магнитная индукция будет па-раллельной проводнику, то сила будет равна нулю. Отсюда нетрудно сделать вывод о за-висимости силы Ампера от угла между маг-нитной индукцией и проводником.

Окончательно формула для расчета силы Ампера будет иметь вид

F А = BI Δ l . sin α .

Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки (рис. 6.17).

Правило левой руки. Если левую руку разместить так, чтобы линии магнитной индукции входили в ладонь, а четыре пальца показывали направление тока, то отставленный большой палец пока-жет направление силы, действующей на про-водник с током в магнитном поле.

Что такое правило левой и правой руки в физике

Правило правой и левой руки: формулировка и применение

Для обозначения направления тока, магнитных линий и прочих физических значений в науке применяют правило левой руки и правило правой руки (закон буравчика или винта). Указанные методы на практике дают наиболее точные результаты. Рассмотрим более подробно каждый из них.

Правило Буравчика

Это правило на практике достаточно удобно для определения такого значения магнитного поля, как направленность напряжённости. Использовать это правило возможно при условии, что к проводнику с током будет прямолинейно расположено магнитное поле. С его помощью можно без наличия специализированных приборов определить различные физические величины (момент сил, импульса, вектор магнитной индукции).

Это правило:

  • поясняет особенность электромагнетизма;
  • объясняет физику движения магнитных полей, сопутствующих ему.

Формулировка правила буравчика состоит в следующем: если буравчик с правой нарезкой вкручивается вдоль линии тока, то направление магнитного поля совпадает с направлением рукоятки этого буравчика.

Основным принципом, используемым в правиле винта, является выбор направленности для базисов и векторов. Зачастую на практике определено использовать правый базис. Левые базисы используются крайне редко, в случае когда использование правого неудобно или в целом нецелесообразно. Этот принцип также применим и на соленоиде.

Соленоидом называется катушка со вплотную привязанными витками. Главным требованием является протяжённость катушки, которая должна быть существенно больше, нежели её диаметр.

Кольца соленоида напоминают поле непрерывного магнита. Магнитная стрелка, находясь в свободном вращении и находясь рядом с проводником тока, будет образовывать поле и устремиться занимать вертикальную позицию, проходящую вдоль проводника.

В этом случае оно звучит так: если охватить соленоид таким образом, чтобы пальцы показывали на направленность тока в винтах, то выпяченный заглавный палец правой руки покажет направленность рядов магнитной индукции.

Различные толкования правила буравчика говорят о том, что все его описания приспосабливаются к различным случаям их применения.

Правило правой руки говорит о следующем: охватив элемент, который исследуется таким образом, чтобы пальцы сжатого кулака показывали вектор магнитных линий, при поступательном движении вдоль магнитных линий, заглавный отогнутый на 90 градусов сравнительно ладошки палец покажет направленность движения тока.

В случае когда дан движущийся проводник, принцип будет иметь следующую формулировку: разместить руку так, чтобы силовые линии поля вертикально вступали в ладонь; заглавный палец руки, выставленный вертикально, будет ориентировать направленность перемещения этого проводника, в этом случае четыре остальных выставленных пальца, будут иметь такую же направленность, как и индукционный ток.

Его применение присуще при расчёте катушек, в которых образуется влияние на ток, что влечёт за собой формирование при потребности противотока.

В реальной жизни также применимо следствие этого принципа: если размесить ладошку правой руки так, чтобы линии магнитного силового поля входили в эту ладошку, а пальцы навести на линию перемещения заряженных частиц по оттопыренному заглавному пальцу, то возможно обозначить, куда будет направляться линия данной силы, оказывающая смещающее влияние на проводник. Иными словами, силы, дающей возможность вращать момент силы на валу любого двигателя, работающего с помощью электрического тока.

Правило левой руки

Рассмотрим правило: если разместить левую ладошку так, что четыре остальные пальца показывают направленность тока, то в этом случае линии индукции будут поступать в ладошку под прямым углом, а отвёрнутый заглавный палец и покажет вектор существующей силы.

Имеется иное обозначение. Направленность силы Ампера и силы Лоренца должен указывать выставленный главный палец левой руки в том случае, если оставшиеся четыре пальца будут размещены в сторону передвижения положительно и отрицательно заряженных элементов электрического тока, и линии индукции образованного поля будут вертикально входить в ладошку. Это изобретение считается теоретическим и практическим объяснением способа работы двигателей и генераторов, работающих с помощью электрического тока.

Можно сделать вывод, что знание данных правил и умение их использовать на практике, позволяют создавать и придумывать электрические приборы и успешно работать с ними.

Видео

Это видео поможет вам лучше понять, что такое магнитное поле.

Что такое “Правило левой руки”? Ответ вы найдете в этом видео.

Магнитное поле – Сила Лоренца.

Правило правой и левой руки в физике: применение в повседневной жизни

автор Дмитрий Мелёхин 2.2k Просмотров Мнений

Вступив во взрослую жизнь, мало кто вспоминает школьный курс физики. Однако иногда необходимо покопаться в памяти, ведь некоторые знания, полученные в юности, могут существенно облегчить запоминание сложных законов. Одним из таких является правило правой и левой руки в физике. Применение его в жизни позволяет понять сложные понятия (к примеру, определить направление аксиального вектора при известном базисном). Сегодня попробуем объяснить эти понятия, и как они действуют языком, доступным простому обывателю, закончившему учёбу давно и забывшему ненужную (как ему казалось) информацию.

Читайте в статье:

Формулировка правила буравчика

Пётр Буравчик – это первый физик, сформулировавший правило левой руки для различных частиц и полей. Оно применимо как в электротехнике (помогает определить направление магнитных полей), так и в иных областях. Оно поможет, к примеру, определить угловую скорость.

Правило буравчика (правило правой руки) – это название не связано с фамилией физика, сформулировавшего его. Больше название опирается на инструмент, имеющий определённое направление шнека. Обычно у буравчика (винта, штопора) т.н. резьба правая, входит в грунт бур по часовой стрелке. Рассмотрим применение этого утверждения для определения магнитного поля.

Нужно сжать правую руку в кулак, подняв вверх большой палец. Теперь немного разжимаем остальные четыре. Именно они указывают нам направление магнитного поля. Если же говорить кратко, правило буравчика имеет следующий смысл – вкручивая буравчик вдоль направления тока, увидим, что рукоять вращается по направлению линии вектора магнитной индукции.

Правило правой и левой руки: применение на практике

Рассматривая применение этого закона, начнём с правила правой руки. Если известно направление вектора магнитного поля, при помощи буравчика можно обойтись без знания закона электромагнитной индукции. Представим, что винт передвигается вдоль магнитного поля. Тогда направление течения тока будет «по резьбе», то есть вправо.

Применение правила правой руки для соленоида

Обратим внимание на постоянный управляемый магнит, аналогом которого является соленоид. По своей сути он является катушкой с двумя контактами. Известно, что ток движется от «+» к «-». Опираясь на эту информацию, берём в правую руку соленоид в таком положении, чтобы 4 пальца указывали направление течения тока. Тогда вытянутый большой палец укажет вектор магнитного поля.

Применение правила правой руки для соленоида

Правило левой руки: что можно определить, воспользовавшись им

Не стоит путать правила левой руки и буравчика – они предназначены для совершенно разных целей. При помощи левой руки можно определить две силы, вернее, их направление. Это:

Попробуем разобраться, как это работает.

Применение для силы Ампера

Правило левой руки для силы Ампера: в чём оно заключается

Расположим левую руку вдоль проводника так, чтобы пальцы были направлены в сторону протекания тока. Большой палец будет указывать в сторону вектора силы Ампера, а в направлении руки, между большим и указательным пальцем будет направлен вектор магнитного поля. Это и будет правило левой руки для силы ампера, формула которой выглядит так:

Правило левой руки для силы Лоренца: отличия от предыдущего

Располагаем три пальца левой руки (большой, указательный и средний) так, чтобы они находились под прямым углом друг к другу. Большой палец, направленный в этом случае в сторону, укажет направление силы Лоренца, указательный (направлен вниз) – направление магнитного поля (от северного полюса к южному), а средний, расположенный перпендикулярно в сторону от большого, – направление тока в проводнике.

Формулу расчёта силы Лоренца можно увидеть на рисунке ниже.

Заключение

Разобравшись один раз с правилами правой и левой руки, уважаемый читатель поймёт, насколько легко ими пользоваться. Ведь они заменяют знание многих законов физики, в частности, электротехники. Главное здесь – не забыть направление течения тока.

При помощи рук можно определить множество различных параметров

Надеемся, что сегодняшняя статья была полезна нашим уважаемым читателям. При возникновении вопросов их можно оставить в обсуждениях ниже. Редакция Seti.guru с удовольствием на них ответит в максимально сжатые сроки. Пишите, общайтесь, спрашивайте. А мы, в свою очередь, предлагаем вам посмотреть короткое видео, которое поможет более полно понять тему нашего сегодняшнего разговора.

Международные дистанционные олимпиады «Эрудит III»

Доступно для всех учеников
1-11 классов и дошкольников

Рекордно низкий оргвзнос

по разным предметам школьной программы (отдельные задания для дошкольников)

Идёт приём заявок

Описание презентации по отдельным слайдам:

Правило левой руки. Правило правой руки

Повторим Сколько полюсов имеет магнит? Если взять 2 магнита и поднести их друг к другу одноименными полюсами? как они будут себя вести? А если разноименными полюсами? Что такое магнитное поле? Магнитные линии – это….. Магнитное поле бывает 2х видов….. Как изображаются магнитные линии от нас(направлены к нас)?

7. На рисунке указано положение магнитных линий поля, созданного полюсами постоянного магнита. Определите направление этих линий. А. Вверх Б. Вниз В. На нас Г. От нас S N

Правило левой руки

Если левую руку расположить так, чтобы: 4 пальца были направлены по току; Магнитные линии перпендикулярно входили в ладонь; то отставленный на 90° большой палец покажет направление действующей на проводник силы.

Правило левой руки для частицы

4 пальца направлены по движению + заряженной частицы; Магнитные линии перпендикулярно входят в ладонь; отставленный на 90° большой палец покажет направление действующей на проводник силы.

Правило правой руки

Правило правой руки для проводника с током Если правую руку расположить так, чтобы большой палец был направлен по току, то остальные четыре пальца покажут направление линии магнитной индукции

Соленоид, как и магнит, имеет полюсы: тот конец соленоида, из которого магнитные линии выходят, называется северным полюсом, а тот, в который входят – южным. Зная направления тока в соленоиде, по правилу правой руки можно определить направление магнитных линий внутри него, а значит, и его магнитные полюсы и наоборот. Правило правой руки можно применять и для определения направления линий магнитного поля в центре одиночного витка с током.

Устанавливая рекомендуемое программное обеспечение вы соглашаетесь
с лицензионным соглашением Яндекс.Браузера и настольного ПО Яндекса .

Международные дистанционные олимпиады «Эрудит III»

Доступно для всех учеников
1-11 классов и дошкольников

Рекордно низкий оргвзнос

по разным предметам школьной программы (отдельные задания для дошкольников)

Идёт приём заявок

  • Пяткова Мария АртуровнаНаписать 3898 02.12.2016

Номер материала: ДБ-409482

Устанавливая рекомендуемое программное обеспечение вы соглашаетесь
с лицензионным соглашением Яндекс.Браузера и настольного ПО Яндекса .

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение редакции может не совпадать с точкой зрения авторов.

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако редакция сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Магнетизм для чайников: основные формулы, определение, примеры

Часто бывает, что задачу не удается решить из-за того, что под рукой нет нужной формулы. Выводить формулу с самого начала – дело не самое быстрое, а у нас на счету каждая минута.

Ниже мы собрали вместе основные формулы по теме «Электричество и Магнетизм». Теперь, решая задачи, вы сможете пользоваться этим материалом как справочником, чтобы не терять время на поиски нужной информации.

Ежедневная рассылка с полезной информацией для студентов всех направлений – на нашем телеграм-канале.

Магнетизм: определение

Магнетизм – это взаимодействие движущихся электрических зарядов, происходящее посредством магнитного поля.

Поле – особая форма материи. В рамках стандартной модели существует электрическое, магнитное, электромагнитные поля, поле ядерных сил, гравитационное поле и поле Хиггса. Возможно, есть и другие гипотетические поля, о которых мы пока что можем только догадываться или не догадываться вовсе. Сегодня нас интересует магнитное поле.

Магнитная индукция

Так же, как заряженные тела создают вокруг себя электрическое поле, движущиеся заряженные тела порождают магнитное поле. Магнитное поле не только создается движущимися зарядами (электрическим током), но еще и действует на них. По сути магнитное поле можно обнаружить только по действию на движущиеся заряды. А действует оно на них с силой, называемой силой Ампера, о которой речь пойдет позже.

Изображение магнитного поля при помощи силовых линий

Прежде чем мы начнем приводить конкретные формулы, нужно рассказать про магнитную индукцию.

Магнитная индукция – это силовая векторная характеристика магнитного поля.

Она обозначается буквой B и измеряется в Тесла (Тл). По аналогии с напряженностью для электрического поля Е магнитная индукция показывает, с какой силой магнитное поле действует на заряд.

Кстати, вы найдете много интересных фактов на эту тему в нашей статье про теорию магнитного поля и интересные факты о магнитном поле Земли.

Как определять направление вектора магнитной индукции? Здесь нас интересует практическая сторона вопроса. Самый частый случай в задачах – это магнитное поле, создаваемое проводником с током, который может быть либо прямым, либо в форме окружности или витка.

Для определения направления вектора магнитной индукции существует правило правой руки. Приготовьтесь задействовать абстрактное и пространственное мышление!

Если взять проводник в правую руку так, что большой палец будет указывать на направление тока, то загнутые вокруг проводника пальцы покажут направление силовых линий магнитного поля вокруг проводника. Вектор магнитной индукции в каждой точке будет направлен по касательной к силовым линиям.

Сила Ампера

Представим, что есть магнитное поле с индукцией B. Если мы поместим в него проводник длиной l, по которому течет ток силой I, то поле будет действовать на проводник с силой:

Это и есть сила Ампера. Угол альфа – угол между направлением вектора магнитной индукции и направлением тока в проводнике.

Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки: если расположить левую руку так, чтобы в ладонь входили линии магнитной индукции, а вытянутые пальцы указывали бы направление тока, отставленный большой палец укажет направление силы Ампера.

Сила Лоренца

Мы выяснили, что поле действует на проводник с током. Но если это так, то изначально оно действует отдельно на каждый движущийся заряд. Сила, с которой магнитное поле действует на движущийся в нем электрический заряд, называется силой Лоренца. Здесь важно отметить слово «движущийся», так на неподвижные заряды магнитное поле не действует.

Итак, частица с зарядом q движется в магнитном поле с индукцией В со скоростью v, а альфа – это угол между вектором скорости частицы и вектором магнитной индукции. Тогда сила, которая действует на частицу:

Как определить направление силы Лоренца? По правилу левой руки. Если вектор индукции входит в ладонь, а пальцы указывают на направление скорости, то отогнутый большой палец покажет направление силы Лоренца. Отметим, что так направление определяется для положительно заряженных частиц. Для отрицательных зарядов полученное направление нужно поменять на противоположное.

Если частица массы m влетает в поле перпендикулярно линиям индукции, то она будет двигаться по окружности, а сила Лоренца будет играть роль центростремительной силы. Радиус окружности и период обращения частицы в однородном магнитном поле можно найти по формулам:

Взаимодействие токов

Рассмотрим два случая. Первый – ток течет по прямому проводу. Второй – по круговому витку. Как мы знаем, ток создает магнитное поле.

В первом случае магнитная индукция провода с током I на расстоянии R от него считается по формуле:

Мю – магнитная проницаемость вещества, мю с индексом ноль – магнитная постоянная.

Во втором случае магнитная индукция в центре кругового витка с током равна:

Также при решении задач может пригодиться формула для магнитного поля внутри соленоида. Соленоид – это катушка, то есть множество круговых витков с током.

Пусть их количество – N, а длина самого соленоилда – l. Тогда поле внутри соленоида вычисляется по формуле:

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

Магнитный поток и ЭДС

Если магнитная индукция – векторная характеристика магнитного поля, то магнитный поток – скалярная величина, которая также является одной из самых важных характеристик поля. Представим, что у нас есть какая-то рамка или контур, имеющий определенную площадь. Магнитный поток показывает, какое количество силовых линий проходит через единицу площади, то есть характеризует интенсивность поля. Измеряется в Веберах (Вб) и обозначается Ф.

S – площадь контура, альфа – угол между нормалью (перпендикуляром) к плоскости контура и вектором В.

При изменении магнитного потока через контур в контуре индуцируется ЭДС, равная скорости изменения магнитного потока через контур. Кстати, подробнее о том, что такое электродвижущая сила, вы можете почитать в еще одной нашей статье.

По сути формула выше – это формула для закона электромагнитной индукции Фарадея. Напоминаем, что скорость изменения какой-либо величины есть не что иное, как ее производная по времени.

Для магнитного потока и ЭДС индукции также справедливо обратное. Изменение тока в контуре приводит к изменению магнитного поля и, соответственно, к изменению магнитного потока. При этом возникает ЭДС самоиндукции, которая препятствует изменению тока в контуре. Магнитный поток, который пронизывает контур с током, называется собственным магнитным потоком, пропорционален силе тока в контуре и вычисляется по формуле:

L – коэффициент пропорциональности, называемый индуктивностью, который измеряется в Генри (Гн). На индуктивность влияют форма контура и свойства среды. Для катушки с длиной l и с числом витков N индуктивность рассчитывается по формуле:

Формула для ЭДС самоиндукции:

Энергия магнитного поля

Электроэнергия, ядерная энергия, кинетическая энергия. Магнитная энергия – одна из форм энергии. В физических задачах чаще всего нужно рассчитывать энергию магнитного поля катушки. Магнитная энергия катушки с током I и индуктивностью L равна:

Объемная плотность энергии поля:

Конечно, это не все основные формулы раздела физики « электричество и магнетизм » , однако они часто могут помочь при решении стандартных задач и расчетах. Если же вам попалась задача со звездочкой, и вы никак не можете подобрать к ней ключ, упростите себе жизнь и обратитесь за решением в сервис студенческой помощи.

Правило буравчика, правой и левой руки

Правило буравчика, правой руки и левой руки нашли широкое применение в физике. Мнемонические правила нужны для лёгкого и интуитивного запоминания информации. Обычно это приложение сложных величин и понятий на бытовые и подручные вещи. Первым, кто сформулировал данные правила, является физик Петр Буравчик. Данное правило относится к мнемоническому и тесно соприкасается с правилом правой руки, его задачей является определением направления аксиальных векторов при известном направлении базисного. Так гласят энциклопедии, но мы расскажем об этом простыми словами, кратко и понятно.

Объяснение названия

Большинство людей помнят упоминание об этом из курса физики, а именно раздела электродинамики. Так вышло неспроста, ведь эта мнемоника зачастую и приводится ученикам для упрощения понимания материала. В действительности правило буравчика применяют как в электричестве, для определения направления магнитного поля, так и в других разделах, например, для определения угловой скорости.

Под буравчиком подразумевается инструмент для сверления отверстий малого диаметра в мягких материалах, для современного человека привычнее будет привести для примера штопор.

Важно! Предполагается, что буравчик, винт или штопор имеет правую резьбу, то есть направление его вращения, при закручивании, по часовой стрелке, т.е. вправо.

На видео ниже предоставлена полная формулировка правила буравчика, посмотрите обязательно, чтобы понять всю суть:

Как связано магнитное поле с буравчиком и руками

В задачах по физике, при изучении электрических величин, часто сталкиваются с необходимостью нахождения направления тока, по вектору магнитной индукции и наоборот. Также эти навыки потребуются и при решении сложных задач и расчетов, связанных магнитным полем систем.

Прежде чем приступить к рассмотрению правил, хочу напомнить, что ток протекает от точки с большим потенциалом к точке с меньшим. Можно сказать проще — ток протекает от плюса к минусу.

Правило буравчика имеет следующий смысл: при вкручивании острия буравчика вдоль направления тока – рукоятка будет вращаться по направлению вектора B (вектор линий магнитной индукции).

Правило правой руки работает так:

Поставьте большой палец так, словно вы показываете «класс!», затем поверните руку так, чтобы направление тока и пальца совпадали. Тогда оставшиеся четыре пальца совпадут с вектором магнитного поля.

Наглядный разбор правила правой руки:

Чтобы увидеть это более наглядно проведите эксперимент – рассыпьте металлическую стружку на бумаге, сделайте в листе отверстие и проденьте провод, после подачи на него тока вы увидите, что стружка сгруппируется в концентрические окружности.

Магнитное поле в соленоиде

Всё вышеописанное справедливо для прямолинейного проводника, но что делать, если проводник смотан в катушку?

Мы уже знаем, что при протекании тока вокруг проводника создается магнитное поле, катушка – это провод, свёрнутый в кольца вокруг сердечника или оправки много раз. Магнитное поле в таком случае усиливается. Соленоид и катушка – это, в принципе, одно и то же. Главная особенность в том, что линии магнитного поля проходят так же как и в ситуации с постоянным магнитом. Соленоид является управляемым аналогом последнего.

Правило правой руки для соленоида (катушки) нам поможет определить направление магнитного поля. Если взять катушку в руку так, чтобы четыре пальца смотрели в сторону протекания тока, тогда большой палец укажет на вектор B в середине катушки.

Если закручивать вдоль витков буравчик, опять же по направлению тока, т.е. от клеммы «+», до клеммы «-» соленоида, тогда острый конец и направление движения как лежит вектор магнитной индукции.

Простыми словами – куда вы крутите буравчик, туда и выходят линии магнитного поля. То же самое справедливо для одного витка (кругового проводника)

Определение направления тока буравчиком

Если вам известно направление вектора B – магнитной индукции, вы можете легко применить это правило. Мысленно передвигайте буравчик вдоль направления поля в катушке острой частью вперед, соответственно вращение по часовой стрелки вдоль оси движения и покажет, куда течет ток.

Если проводник прямой – вращайте вдоль указанного вектора рукоятку штопора, так чтобы это движение было по часовой стрелке. Зная, что он имеет правую резьбу – направление, в котором он вкручивается, совпадает с током.

Что связано с левой рукой

Не путайте буравчика и правило левой руки, оно нужно для определения действующей на проводник силы. Выпрямленная ладонь левой руки располагается вдоль проводника. Пальцы показывают в сторону протекания тока I. Через раскрытую ладонь проходят линии поля. Большой палец совпадает с вектором силы – в этом и заключается смысл правила левой руки. Эта сила называется силой Ампера.

Можно это правило применить к отдельной заряженной частице и определить направление 2-х сил:

Представьте, что положительно заряженная частица двигается в магнитном поле. Линии вектора магнитной индукции перпендикулярны направлению её движения. Нужно поставить раскрытую левую ладонь пальцами в сторону движения заряда, вектор B должен пронизывать ладонь, тогда большой палец укажет направление вектора Fа. Если частица отрицательная – пальцы смотрят против хода заряда.

Если какой-то момент вам был непонятен, на видео наглядно рассматривается, как пользоваться правилом левой руки:

Важно знать! Если у вас есть тело и на него действует сила, которая стремится его повернуть, вращайте винт в эту сторону, и вы определите, куда направлен момент силы. Если вести речь об угловой скорости, то здесь дело обстоит так: при вращении штопора в одном направлении с вращением тела, завинчиваться он будет в направлении угловой скорости.

Выводы

Освоить эти способы определения направления сил и полей очень просто. Такие мнемонические правила в электричестве значительно облегчают задачи школьникам и студентам. С буравчиком разберется даже полный чайник, если он хотя бы раз открывал вино штопором. Главное не забыть, куда течет ток. Повторюсь, что использование буравчика и правой руки чаще всего с успехом применяются в электротехнике.

Напоследок рекомендуем просмотреть видео, благодаря которому вы на примере сможете понять, что такое правило буравчика и как его применять на практике:

формула, правило левой руки для определения направления силы, применение

Помещенный в магнитное поле проводник, через который пропущен электрический ток, испытывает воздействие силы Ампера , а её величина может быть подсчитана по следующей формуле:

                             (1)

где и – сила тока и длина проводника, – индукция магнитного поля, – угол между направлениями силы тока и магнитной индукции. Почему же это происходит?

Что такое сила Лоренца — определение, когда возникает, получение формулы

Известно, что электрический ток – это упорядоченное перемещение заряженных частиц. Установлено также, что во время движения в магнитном поле каждая из этих частиц подвергается действию силы. Для возникновении силы требуется, чтобы частица находилась в движении.

Сила Лоренца – это сила, которая действует на электрически заряженную частицу при её движении в магнитном поле. Её направление ортогонально плоскости, в которой лежат векторы скорости частицы и напряженности магнитного поля. Равнодействующая сил Лоренца и есть сила Ампера. Зная ее, можно вывести формулу для силы Лоренца.

Время, требуемое для прохождения частицей отрезка проводника, , где – длина отрезка, – скорость частицы. Суммарный заряд, перенесенный за это время через поперечное сечение проводника, . Подставив сюда значение времени из предыдущего равенства, имеем

                             (2)

В то же время , где – количество частиц, находящееся в рассматриваемом проводнике. При этом , где – заряд одной частицы. Подставив в формулу значение из (2), можно получить:

Таким образом,

Используя (1), предыдущее выражение можно записать как

После сокращений и переносов появляется формула для вычисления силы Лоренца

С учетом того, что формула записана для модуля силы, ее необходимо записать так:

                            (3)

Поскольку , то для вычисления модуля силы Лоренца неважно, куда направлена скорость, – по направлению силы тока или против, – и можно сказать, что – это угол, образуемый векторами скорости частицы и магнитной индукции.

Запись формулы в векторном виде будет выглядеть следующим образом:


– это векторное произведение, результатом которого является вектор с модулем, равным .

Исходя из формулы (3), можно сделать вывод о том, что сила Лоренца является максимальной в случае перпендикулярности направлений электрического тока и магнитного поля, то есть при , и исчезать при их параллельности ().

Необходимо помнить, что для получения правильного количественного ответа – например, при решении задач, – следует пользоваться единицами системы СИ, в которой магнитная индукция измеряется в теслах (1 Тл = 1 кг·с−2·А−1), сила – в ньютонах (1 Н = 1 кг·м/с2), сила тока – в амперах, заряд в кулонах (1 Кл = 1 А·с), длина – в метрах, скорость – в м/с.

Определение направления силы Лоренца с помощью правила левой руки

Поскольку в мире макрообъектов сила Лоренца проявляется как сила Ампера, для определения ее направления можно пользоваться правилом левой руки.

Нужно поставить левую руку так, чтобы раскрытая ладонь находилась перпендикулярно и навстречу линиям магнитного поля, четыре пальца следует вытянуть в направлении силы тока, тогда сила Лоренца будет направлена туда, куда указывает большой палец, который должен быть отогнут.

Движение заряженной частицы в магнитном поле

В простейшем случае, то есть при ортогональности векторов магнитной индукции и скорости частицы сила Лоренца, будучи перпендикулярной к вектору скорости, может менять только её направление. Величина скорости, следовательно, и энергия будут оставаться неизменными. Значит, сила Лоренца действует по аналогии с центростремительной силой в механике, и частица перемещается по окружности.

В соответствии со II законом Ньютона () можно определить радиус вращения частицы:

.

Необходимо обратить внимание, что с изменением удельного заряда частицы () меняется и радиус.

При этом период вращения T = = . Он не зависит от скорости, значит, взаимное положение частиц с различными скоростями будет неизменным.

В более сложном случае, когда угол между скоростью частицы и напряженностью магнитного поля является произвольным, она будет перемещаться по винтовой траектории – поступательно за счет составляющей скорости, направленной параллельно полю, и по окружности под влиянием ее перпендикулярной составляющей.

Применение силы Лоренца в технике

Кинескоп

Кинескоп, стоявший до недавнего времени, когда на смену ему пришел LCD-экран (плоский), в каждом телевизоре, не смог бы работать, не будь силы Лоренца. Для формирования на экране телевизионного растра из узкого потока электронов служат отклоняющие катушки, в которых создается линейно изменяющееся магнитное поле. Строчные катушки перемещают электронный луч слева направо и возвращают обратно, кадровые отвечают за вертикальное перемещение, двигая бегающий по горизонтали луч сверху вниз. Такой же принцип используется в осциллографах – приборах, служащих для изучения переменного электрического напряжения.

Масс-спектрограф

Масс-спектрограф – прибор, использующий зависимость радиуса вращения заряженной частицы от ее удельного заряда. Принцип его работы следующий:

Источник заряженных частиц, которые набирают скорость с помощью созданного искусственно электрического поля, с целью исключения влияния молекул воздуха помещается в вакуумную камеру. Частицы вылетают из источника и, пройдя по дуге окружности, ударяются в фотопластинку, оставляя на ней следы. В зависимости от удельного заряда меняется радиус траектории и, значит, точка удара. Этот радиус легко измерить, а зная его, можно вычислить массу частицы. С помощью масс-спектрографа, например, изучался состав лунного грунта.

Циклотрон

Независимость периода, а значит, и частоты вращения заряженной частицы от её скорости в присутствии магнитного поля используется в приборе, называемом циклотроном и предназначенном для разгона частиц до высоких скоростей. Циклотрон – это два полых металлических полуцилиндров – дуанта (по форме каждый из них напоминает латинскую букву D), помещенных прямыми сторонами навстречу друг другу на небольшом расстоянии.

Дуанты помещаются в постоянное однородное магнитное поле, а между ними создается переменное электрическое поле, частота которого равна частоте вращения частицы, определяемой напряженностью магнитного поля и удельным зарядом. Попадая дважды за период вращения (при переходе из одного дуанта в другой) под воздействие электрического поля, частица каждый раз ускоряется, увеличивая при этом радиус траектории, и в определенный момент, набрав нужную скорость, вылетает из прибора через отверстие. Таким способом можно разогнать протон до энергии в 20 МэВ (мегаэлектронвольт).

Магнетрон

Устройство, называемое магнетроном, который установлен в каждой микроволновой печи, – еще один представитель приборов, использующих силу Лоренца. Магнетрон служит для создания мощного СВЧ-поля, которое разогревает внутренний объем печи, куда помещается пища. Магниты, входящие в его состав, корректируют траекторию движения электронов внутри прибора.

Магнитное поле Земли

А в природе сила Лоренца играет крайне важную для человечества роль. Её наличие позволяет магнитному полю Земли защитить людей от смертоносного ионизирующего излучения космоса. Поле не дает возможности заряженным частицам бомбардировать поверхность планеты, заставляя их менять направление движения.

Объяснение правил для левой и правой руки Флеминга

Всякий раз, когда проводник с током попадает в магнитное поле, на проводник будет действовать сила. Направление этой силы можно найти с помощью правила левой руки Флеминга (также известного как «правило левой руки Флеминга для двигателей»).

Точно так же, если проводник подвергается принудительному воздействию магнитного поля, в этом проводнике будет индуцированный ток. Направление этой силы можно найти с помощью правила правой руки Флеминга.

В правилах Флеминга для левой и правой руки существует связь между магнитным полем, током и силой. Эта связь направленно определяется правилом левой руки Флеминга и правилом правой руки Флеминга соответственно.

Эти правила не определяют величину, а вместо этого показывают направление любого из трех параметров (магнитное поле, ток, сила), когда направление двух других параметров известно.

Правило левой руки Флеминга в основном применимо к электродвигателям, а Правило правой руки Флеминга в основном применимо к электрическим генераторам.

Правило левой руки Флеминга

Было обнаружено, что всякий раз, когда проводник с током помещается в магнитное поле, на проводник действует сила в направлении, перпендикулярном как направлению тока, так и магнитного поля.

На рисунке ниже часть проводника длиной L помещена вертикально в однородное горизонтальное магнитное поле с напряженностью H, создаваемое двумя магнитными полюсами N и S. Если ток I протекает через Для этого проводника величина силы, действующей на проводник, составляет:

Вытяните левую руку указательным, указательным и большим пальцами под прямым углом друг к другу.Если указательный палец представляет направление поля, а второй палец представляет направление тока, то большой палец указывает направление силы.

Когда ток течет по проводнику, вокруг него создается одно магнитное поле. Магнитное поле можно представить, рассматривая количество замкнутых магнитных силовых линий вокруг проводника. Направление магнитных силовых линий может быть определено правилом штопора Максвелла или правилом правостороннего захвата. Согласно этим правилам, направление магнитных силовых линий (или силовых линий) - по часовой стрелке, если ток течет от наблюдателя, то есть если направление тока через проводник направлено внутрь от плоскости отсчета, как показано на рисунке. фигура.


Теперь, если горизонтальное магнитное поле приложено извне к проводнику, эти два магнитных поля, то есть поле вокруг проводника из-за проходящего через него тока, и приложенное извне поле будут взаимодействовать друг с другом. На рисунке мы видим, что магнитные силовые линии внешнего магнитного поля проходят от северного к южному полюсу, то есть слева направо.

Магнитные силовые линии внешнего магнитного поля и магнитные силовые линии, обусловленные током в проводнике, находятся в одном направлении над проводником и в противоположном направлении под проводником.Следовательно, над проводником будет больше сонаправленных магнитных силовых линий, чем под проводником.

Следовательно, в небольшом пространстве над проводником будет большая концентрация магнитных силовых линий. Поскольку магнитные силовые линии больше не являются прямыми линиями, они находятся под напряжением, как натянутые резиновые ленты.

В результате возникнет сила, которая будет стремиться переместить проводник из более концентрированного магнитного поля в менее концентрированное магнитное поле, то есть из текущего положения вниз.Теперь, если вы заметите направление тока, силы и магнитного поля в приведенном выше объяснении, вы обнаружите, что направления соответствуют правилу левой руки Флеминга.

Правило Флеминга для правой руки

Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, всякий раз, когда проводник движется внутри магнитного поля, в нем будет индуцированный ток. Если этот проводник будет принудительно перемещен внутри магнитного поля, возникнет связь между направлением приложенной силы, магнитным полем и током.Это соотношение между этими тремя направлениями определяется Правилом правой руки Флеминга.

Это правило гласит: «Вытяните правую руку первым, вторым и большим пальцами под прямым углом друг к другу. Если указательный палец представляет направление силовой линии, большой палец указывает в направлении движения или приложенной силы, то второй палец указывает в направлении индуцированного тока ».

Кто изобрел правила для большого пальца левой и правой руки?

Правила для большого пальца левой и правой руки были основаны Джоном Амброузом Флемингом в конце 19 -го века.

Джон открыл оба этих правила и назвал их в честь себя. Правила теперь хорошо известны как правило левой и правой руки Флеминга .

Джон Амброуз Флеминг

Правило Флеминга для левой и Правило Флеминга

Правила Флеминга для левой и правой руки - в чем разница?

Джон Амброуз Флеминг ввел эти полезные правила в конце 19 века, которые применимы в магнетизме и электромагнетизме. Оба правила можно использовать для определения направления третьей величины, если две другие известны ранее.

Мы знаем, что когда проводник с током находится в магнитном поле, на проводник действует механическая сила. Направление этой приложенной силы можно найти с помощью правила для левой руки Флеминга .

Аналогично, когда проводник движется в магнитном поле, в нем индуцируются ЭДС и ток. Направление этого индуцированного тока можно найти с помощью правила правой руки Флеминга .

Правила для рук Флеминга показывают только направление трех связанных параметров (ток, сила и магнитное поле) i.е. он не используется для определения величины этих величин.

Похожие сообщения:

Правило левой руки Флеминга

Всякий раз, когда проводник с током находится в магнитном поле, на проводник прикладывается механическая сила, чтобы оттолкнуть его от поля. Величина этой механической силы может быть рассчитана следующим образом:

F = BI l … Ньютонов

или

F = μ o μ r HI l … Ньютонов

Где:

  • F = Сила в Ньютонах
  • B = Магнитный поток (плотность потока)
  • I = Ток
  • l = Длина проводника
  • μ o = Абсолютная проницаемость
  • μ r = Относительная магнитная проницаемость

Направление этой силы противоположно направлению тока и перпендикулярно направлению магнитного поля.

Правило левой руки Флеминга можно использовать для определения направления тока в проводнике, лежащем в магнитном поле.

В левой руке Флеминга указано, что Когда вы держите большой, указательный и средний пальцы левой руки под прямым углом (90 °) друг к другу. Если большой палец показывает приложенную силу или движение, первый (указательный или указательный) показывает линии потока (поля), затем второй (средний) палец показывает направление тока .

  • Полезно знать: Правило левой руки Флеминга применимо к электродвигателям, поэтому оно также известно как Правило двигателя.

Правило правой руки Флеминга

Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, когда проводник движется в магнитном поле, в нем индуцируется ЭДС. Направление этой ЭДС и тока можно определить с помощью правила правой руки Флеминга.

Правило правой руки Флеминга гласит, что «, если большой, указательный и средний пальцы удерживаются таким образом, что они взаимно перпендикулярны друг другу (составляют угол 90 °), то указательный палец указывает направление поля, большой палец указывает направление движения проводника, а средний палец указывает направление индуцированного тока (от ЭДС) .

  • Полезно знать: Правило правой руки Флеминга применимо к электрическим генераторам и генераторам переменного тока. Вот почему это также известно как правило генератора.

Похожие сообщения:

Различия между правилами Флеминга для левой и правой руки
Правило для левой руки Правило для правой руки
Используется для эклектических двигателей. Используется для электрогенераторов.
Используется для определения направления движения и силы тока в электродвигателях. Используется для определения направления наведенной ЭДС и тока в эклектических генераторах.
Большой палец показывает направление приложенной силы или движения. Большой палец показывает направление движения проводника в магнитном поле.
Первый (указательный палец) показывает направление магнитных силовых линий (потока). Первый (указательный палец) показывает направление магнитных силовых линий (потока).
Второй (средний) палец показывает направление тока. Второй (средний) палец показывает направление наведенной ЭДС и тока.
Левая рука используется для двигателей в этом правиле. Правая рука используется для генераторов в этом правиле.

Похожие сообщения

Правило левой руки Флеминга - GCSE Physics (комбинированный) Редакция Edexcel - Study Rocket

The Motor Effect

Электродвигательный эффект возникает, когда проводник, по которому проходит ток, помещается в магнитное поле , которое создается вторичным магнитом .Магнит и проводник оказывают друг на друга силу.

Электродвигатели - это применение моторного эффекта.

Катушка с проводом, по которой течет ток в магнитном поле, стремится к вращению .

См. Следующие слайды ниже:

Если вас спросят, как работает электродвигатель, обязательно укажите перечисленные выше пункты.

Для увеличения прочности электродвигателя необходимо:

  • Увеличить размер магнитов
  • Увеличить размер текущего
  • Увеличьте __ количество провода __ внутри магнитного поля

Правило левой руки Флеминга

Флеминг придумал способ показать ориентацию силы , силы тока и магнитного поля по отношению друг к другу.Это требует использования вашего левой руки .

Убедитесь, что вы знаете, что представляют собой пальцев и __ thumb__.

Попробуйте следующее: в каком направлении действует сила?

Ответ: в экран

Как называется эффект, когда возникает сила от помещения проводника во внешнее магнитное поле?
моторный эффект

Уравнение

Магнитная сила может быть рассчитана с помощью этого уравнения, которое приводится в вашем экзамене:

Сила = плотность магнитного потока x ток x длина провода

F = B x I x l

  • F = Сила, Ньютоны (Н)
  • B = плотность магнитного потока, Тесла (Тл)
  • I = ток, амперы (A)
  • l = длина провода в магнитном поле, метров (м)
В правиле левой руки Флеминга отметьте следующие элементы по порядку: Thumb =? Первый палец =? Второй палец =?
Сила Магнитного поля Ток

Правило левой руки Флеминга: объяснение теории электродвигателя

Твитнуть:

Правило левой руки Флеминга может описывать # движение в любом из множества различных типов # электродвигателей #motoreffect

В теории # электродвигателя правило левой руки состоит из использования указательного пальца, большого и среднего пальца. левая рука #motorcontrol

Когда проводник с током попадает в магнитное поле, на проводник, естественно, действует сила.Правило левой руки Флеминга - это простой и точный способ найти направление силы / движения проводника в электродвигателе, когда направление магнитного поля и направление тока известны. Первоначально он был разработан Джоном Амброузом Флемингом, английским инженером-электриком, в конце 19 века.

По своей сути правило левой руки - это визуальная мнемоника, в которой используются большой, указательный и средний пальцы левой руки. Кисть держится ладонью вверх, большой и средний пальцы выровнены, как если бы они были соединены встык, а указательный палец вытянут перпендикулярно.Рубрика для этого правила следующая:

  • Большой палец : Большой палец представляет собой направление толчка на проводнике.
  • Указательный палец: Также известный как указательный палец, он представляет направление магнитного поля .
  • Средний палец: Также известный как центральный палец, соответствует направлению текущего .

Как правило левой руки Флеминга соотносится с принципом работы электродвигателей?

Когда электрический ток проходит через проводник (по правилу Флеминга, это средний палец), он создает цилиндрическое магнитное поле вокруг проводника.Если внешнее магнитное поле (указательный палец в правиле Флеминга) находится в непосредственной близости от проводника под напряжением, магнитное поле и электромагнитное поле взаимодействуют. Это взаимодействие всегда создает физическую силу (большой палец в правиле Флеминга), которая перпендикулярно противоположна магнитному полю и электромагнитному полю.

В стандартном электродвигателе постоянного тока есть ротор и статор. Ротор входит в статор и может свободно вращаться внутри него. В простом двигателе статор представляет собой кольцо из постоянных магнитов, а ротор несколько раз аккуратно обернут проводящей медной проволокой.Ротор - единственный компонент, подключенный к внешнему источнику питания. Теперь рассмотрим правило левой руки Флеминга. Электрический ток от внешнего источника питания проходит через витки медной проволоки на роторе. Создаваемое при этом электромагнитное поле взаимодействует с магнитным полем, создаваемым постоянными магнитами в статоре. Это взаимодействие вызывает возникновение физической силы, которая перпендикулярно полям. Из-за того, как построен электродвигатель (ротор внутри статора), эта физическая сила проявляется как вращение ротора.

В упрощенном виде правило левой руки Флеминга может описывать движение в любом из множества различных типов электродвигателей. Постоянный ток, переменный ток, щеточный, бесщеточный, индукционный - все они используют одни и те же концепции (1 электромагнитное поле, 1 поле, которое является либо магнитным, либо электромагнитным, 1 генерируемая сила) для создания движения.

Для получения экспертных рекомендаций и решений для вашего приложения управления движением обратитесь к поставщику элементов управления движением A3.

Правило левой руки Флеминга и правило правой руки

Введение

Правило Флеминга для левой руки

Правило Флеминга для левой руки гласит, что если мы растянем большой, средний и указательный пальцы левой руки так, чтобы они образовали угол 90 градусов (перпендикулярно каждому из них). прочее), и проводник, помещенный в магнитное поле, испытывает Магнитную силу.

Таким образом, что:

  1. Большой палец: указывает направление силы (F)

  2. Средний палец: представляет направление тока (I)

  3. Указательный палец: представляет направление движения магнитное поле (B)

Рис. A: Правило левой руки Флеминга

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

Правило правой руки Флеминга

Это правило гласит, что если мы растянем большой палец, средний палец, и указательный палец

таким образом, чтобы они были взаимно перпендикулярны друг другу.

Таким образом, что:

1. Большой палец: вдоль направления движения проводника.

2. Средний палец: указывает направление индуцированного тока.

3. Указательный палец: указывает направление магнитного поля.

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

Рис.B: Правило правой руки Флеминга

На этой странице мы узнаем следующее:

  • Правило левой руки Флеминга

  • Левая рука Флеминга Применение правила

  • Правило правой руки Флеминга

  • Разница между правилом левой руки и правилом правой руки Флеминга

Что такое правило левой руки Флеминга?

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

Здесь, когда ток течет по проводящему проводу, и внешнее магнитное поле прикладывается поперек этого потока, проводящий провод испытывает силу, ортогональную как этому полю, так и направлению потока тока.

Применение правила левой руки Флеминга:

Электродвигатель, использующий правило левой руки Флеминга

Давайте возьмем прямоугольную токоведущую петлю и поместим ее в магнитное поле, как показано ниже:

[Изображение будет скоро загружено]

Каждая сторона петли ведет себя как проводник с током.

Направление силы разное на каждой стороне этого проводника, и эта сила действует на этот проводник из-за создания магнитного поля, эти силовые линии магнитного поля будут создавать разные силы на каждой стороне, а направление силы на каждую сторону этой петли можно определить с помощью правила левой руки Флеминга, и электричество преобразуется во вращательное движение.

Теперь посмотрите на розовый провод и обратите внимание на направление тока в нем. Чтобы определить направление силы и магнитного поля:

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

Теперь примените то же правило для синего провода:

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

Как только мы применили Правило левой руки Флеминга:

На рис. 3 видно направление Силы и магнитного поля.

На розовом проводе: сила действует «вверх».'

В синем проводе: сила действует «вниз».

Но одна вещь, которую мы можем видеть в оранжевом проводе, - ток течет в правом направлении, а магнитное поле B - в левом. Ток и магнитное поле противоположны.

Магнитное поле B параллельно оранжевому проводу, поэтому на него не действует никакая сила. Как будет вращаться петля?

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

На рисунке 4 мы видим, что силы действуют в противоположных направлениях, и петля начинает вращаться по часовой стрелке.

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

Направление силы не изменилось, оранжевый провод не параллелен и составляет угол с линиями магнитного поля, и теперь применяем здесь правило левой руки Флеминга: мы получаем следующее :

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

Усилие в нижнем оранжевом проводе направлено наружу, а в верхнем оранжевом проводе - внутрь.

Оранжевые провода могут попытаться исказить петлю, так как петля имеет очень большую прочность и в этот момент не будет вращения петли.Здесь мы считаем эти две силы незначительными.

Теперь, снова петля вращается следующим образом:

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

Теперь возникает проблема, что снова силы в противоположных направлениях, сначала он замедлится, затем начнет вращаться против часовой стрелки: вот так :

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

Этот процесс будет продолжен и не позволит выполнить полный поворот в одном направлении.

Вместо изменения направления магнитного поля мы можем изменить направление тока, прикрепив батарею с помощью провода: вот так:

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

Как только начнется вращение, провод будет искажен следующим образом:

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

Теперь мы можем использовать коммутатор и угольную щетку для полного вращения петли, не искажая провод.

Здесь коммутатор представляет собой разрезное кольцо с двумя металлическими половинами.

Угольные щетки только касаются коммутатора и связаны проводом, так что, если ток достигает петли через эти щетки

.

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

Теперь после полуоборота положение разрезного кольца изменится следующим образом:

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

Как мы видим, клеммы аккумулятора подключены поперек разрезные кольца также меняются и также могут помочь в изменении направления тока.

Вот как электродвигатель совершит полный оборот.

Вот как правило левой руки Флеминга применяется к электродвигателю.

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

Резюме:

1. Возьмем проводник, помещенный в

Магнитное поле:

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

Здесь, K - длина тока - несущий проводник (стержень), F - сила, а B - магнитное поле, тогда:

F = I * B * K

B = F / I * K

B = N / A * m.

S.I. единица I - A

S.I. единица k - m.

, а для B - Тесла.

Tesla = N / Am

Вопросы по основам концепции:

Q1: Допустим, ток, протекающий по проводнику, равен 5 А, длина стержня равна 4 м, а магнитное поле, создаваемое силой 3 Тл. Найдите создаваемую силу.

Ответ:

Дано: I = 5A, K = 4m и B = 3 T

Так как, F = I * B * K

= 5 * 3 * 4

F = 60 N

Таким образом, создаваемая сила составляет 60 Н.

Q2: Электрический ток движется по проводу справа налево. Каким образом индуцированное магнитное поле указывает на расположение треугольника?

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

Ответ: Применяя правило левой руки Флеминга: вращая средний палец в направлении электрического тока, который находится в правильном направлении, мы получаем, что сила направлена ​​внутрь, а направление магнитное поле направлено вниз, то есть внутрь экрана.

Q3: Проводник с током не склонен вращаться в магнитном поле.Почему это происходит?

Ответ: Это означает, что на проводник с током не действует сила из-за магнитного поля, поэтому провод с током параллелен магнитному полю.

Q4: Источник магнитного поля аналогичен источнику электрического тока?

Ответ: Нет, поскольку источником магнитного поля является не магнитный заряд, но в случае электрического поля источником электрического поля является электрический заряд.

электродвигатель влияние электрического тока применение правила левой руки Флеминга электродвигатель принцип работы громкоговорителя расчеты F = BIl igcse / gcse 9-1 Physics revision notes

Электричество и магнетизм 11: Моторный эффект электрический ток

Флеминга правило левой руки - приложения, например Электродвигатель и громкоговоритель

Док Брауна Заметки о пересмотре школьной физики: физика GCSE, физика IGCSE, O level физика, ~ 8, 9 и 10 школьные курсы в США или эквивалентные для ~ 14-16 лет студенты-физики

Эта страница поможет вам ответить на вопросы такой как ... Почему токоведущий провод испытывает сила при помещении в магнитное поле? Что такое правило левой руки Флеминга? Как работает простой электродвигатель? Как работает громкоговоритель?

Подиндекс этой страницы

1. Моторный эффект - ток и магнетизм

2. Прогнозирование Направление максимальной силы - направление движения в двигательном эффекте

3. Расчет величина силы, создаваемой моторным эффектом

4.Простой постоянный ток. электродвигатель - применение моторного эффекта - применение электродвигателей

5. Простой переменный ток. двигатель

6. Громкоговоритель - приложение моторного эффекта


1. Моторный эффект - взаимодействие токоведущего провода и магнита

Когда проводник, например, провод, несущий электрический ток, между полюсами магнита помещается магнитное поле вокруг проводящего провода взаимодействует с магнитным полем, в котором он находится.

Имеем дело с взаимодействие двух магнитных полей , каждое со своим северным и южные полюса.

Это приведет к тому, что магнит и проводники бесконтактно воздействуют друг на друга.

Сила заставит провод двигаться и это явление называется моторным эффектом .

Здесь вы имеете дело с двумя магнитными поля (от провода и магнита), каждое со своим северным и южным полюсом, следовательно взаимодействие (как с любыми двумя магниты)

Результирующее магнитное поле равно сильнее в одной области и слабее в другой, поэтому в результате получается сила .

Для достижения максимального эффекта полной силы проволока должна находиться под углом 90 o к направлению потока магнитного поля.

Если провод параллелен магнитному полю, он не будет испытать силу вообще.

Таким образом, от 0 o до 90 o вы получаете устойчивый увеличение силы, действующей на проволоку.

На приведенной выше диаграмме показан эксперимент с «ударом по проволоке» и правило левой руки Флеминга, которое позволяет вам для предсказания направления движения провода - направление равнодействующая сила или тяга .

Сила всегда действует под прямым углом к ​​магнитному поле магнита И направление тока в проводе см. подробнее о правиле левой руки Флеминга ниже .

На величина силы увеличивается на с ..

(i) увеличение тока , что увеличивает напряженность магнитного поля вокруг провода,

(это могло быть за счет увеличения п.d. (V) или более толстый провод, создающий меньшее сопротивление (R в Ω) для тех же п.о.

(ii) напряженность магнитного поля из постоянный магнит - более сильное магнитное поле вокруг магнита,

(iii) длина провода подвергается воздействию магнитного поля большей длины или площади, где два магнитные поля взаимодействуют.


ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс


2.Прогнозирование Направление максимальной силы - направление движения в двигательном эффекте

Вы можете предсказать направление движения силы эффект от Правило для левой руки Флеминга (показано ниже красивым левым рука!).

Диаграмма предсказания по правилу левой руки Флеминга

Представьте себе набор осей x, y, z под углом 90 o к каждой. другой, представленный большим, указательным и вторым пальцами левой руки рука .

thuMb представляет направление сила акт - направление движения (фонетически выделить M ).

Первый палец представляет направление движения магнитное поле N => S (фонетически подчеркнуть F ).

Палец SeCond представляет направление движения условное обозначение текущее (фонетически подчеркну «жесткий» C ).

Правило левой руки Флеминга и моторный эффект «объединены» на диаграмме выше.

Представьте себе токоведущий провод под самым выгодным углом 90 o к магнитному полю, создаваемому постоянными магнитами.

Если вы сделаете это в лаборатории, вы увидите, что отталкивает проволоку от правый относительно ориентации магнитного полюса N => S.

Направление силы, создающей движение, может быть предсказал по правилу левой руки Флеминга (вверху справа).

А вот !, надо руку крутить, физически (или в вашей голове), чтобы вписаться в данную ситуацию диаграммы.

Результат выкручивания руки показан на нижний правый угол диаграммы - проверьте это!

Обратите внимание на правила « изменение направления »....

(i), если вы измените направление тока (например, С до ↓ ), вы меняете направление силы и провод пинает в другую сторону,

и (ii) если вы измените направление магнитное поле (например, N => S до S <= N ), вы также меняете направление силы, и проволока пинает в другую сторону.

Моторный эффект имеет множество применений e.грамм. электрический двигатели, громкоговорители, генераторы, микрофоны, см.

11. Моторный эффект электрического ток - постоянный ток электродвигатель этот индекс страницы физики gcse

12. Эффект генератора, приложения, например. генераторы производство электричества и микрофон gcse редакция физики


ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс


3. Расчет размер произведенной силы по моторному эффекту

Математика ударов ногами провод'!

Величина силы, действующей на проводник, зависит от:

Плотность магнитного потока (B) - чем ближе друг к другу силовые линии, тем больше поле сила, тем больше результирующая сила.

Ток в проводнике (I) - чем больше скорость протекания заряда, тем сильнее магнитный эффект, тем больше результирующая сила.

длина проводника (L) (например, медный провод) в магнитном поле - если сила действует на большая длина, поэтому в целом к ​​проволоке прилагается большее усилие.

Чистая сила (F) пропорционально всем этим трем факторам объединяются в один простой уравнение: F = B I L

На диаграмме показаны переменные в уравнении рассчитать силу, действующую на токоведущий провод.

Обратите внимание, что я сделал левую часть диаграммы ~ соответствующей применение правила левой руки Флеминга.

Для расчета величины силы

Для проводника под прямым углом к магнитному полю и проводящий ток:

сила = плотность магнитного потока текущая длина, F = B I L

сила F , в ньютонах, N ; плотность магнитного потока, B , в тесла, T

ток, I , в амперах, А ; длина, L , в метрах, м (следите за преобразованием из см в м = см / 100))

Перестановки: B = F / IL , Я = F / BL и L = F / BI , и в ЛЮБОМ расчете следите за соответствуют единицам !

Вам также необходимо уметь пользоваться Правило левой руки Флеминга для предсказания направления результирующего сила.

Примеры расчетов

1 квартал Провод длиной 10 см, по которому течет ток 8,0 А, проходит под прямым углом к магнитное поле напряженностью 0,25 Тесла.

(a) Если указания магнитное поле и ток находятся в плоскости экрана, вывести направление силы на провод.

Из правила левой руки Флеминга вы должны вывести направление движения силы прямо к тебе!

(b) Рассчитайте размер сила на провод.

F = BIL = 0,25 x 8,0 x (10/100) = 0,2 Н

Q2 Длина 5,0 см на провод с током 3,0 А действует сила 5,0 Н.

Расчет магнитного потока плотность вокруг проволоки.

F = BIL, B = F / IL , В = 5,0 / (3,0 х 5.0/100) = 3,3 т

Q3 Какой ток должен поток через 1,5-метровый провод, чтобы он испытывал при 90 o силу 9,0 Н при плотности магнитного потока 3,0 Тл?

F = BIL, I = F / BL , I = 9,0 / (3,0 х 1,5) = 9,0 / 4,5 = 2,0 А

Q4 В см, какая длина провода, по которому течет ток 20 А, будет испытывать силу 25 Н при 90 o до плотности магнитного потока 5.0 т?

F = BIL, L = F / BI , L = 25 / (5 x 20) = 25/100 = 0,25 м = 25 см

Q5 Рассчитайте усилие на 50-метровом участке телефонного провода, по которому проходит ток 50 миллиампер, а поток магнитного поля Земли, действующий на провод, равен 40 000 нанотесла.

B = 40000 x 10 -9 = 4.0 x 10 -5 T, I = 50 x 10 -3 = 5,0 x 10 -2 A, L = 50 м

F = B x I x L = 4,0 x 10 -5 х 5,0 х 10 -2 х 50 = 1,0 х 10 -4

Q


ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс


4. Простой постоянный ток. электрический мотор - применение моторного эффекта - применение электродвигателей

Основы

Чтобы понять , как простой электродвигатель постоянного тока работает , рассмотрите диаграмму выше, чтобы получить представление.

Вместо одиночной линейной проволоки, рассмотрите возможность размещения постоянного тока токопроводящая петля (или много витков провода петли) в магнитном поле постоянного магнита (U-образной формы) или напротив полюса от двух постоянных магнитов.

Проволока под углом 90 o к направлению магнитного поля - силовые линии синим цветом.

Теперь применим правило левой руки Флеминга. потому что действуют те же силы, что и для одиночного провода демонстрация.

Я нарисовал правило и применил по обеим сторонам петли, чтобы показать направления сил произвел оперировать.

Левая сторона петли будет двигаться вниз, а правая сторона петли движется вверх, давая вращение против часовой стрелки.

Это приводит к вращению против часовой стрелки. вращательное движение - и это довольно просто, основа электродвигатель, но у не получится непрерывного вращения без некоторые дальнейшие модификации и добавленные «биты» описаны ниже!

Объясняя, как простой постоянный ток электродвигатель заводской

Однако, как описано ранее, выше 'диаграмма' нужно было еще несколько бит, чтобы стать работающим электродвигателем!

Добавленные «биты»....

- это ось (шпиндель), вокруг которой катушка может свободно вращаются между полюсами постоянного магнита,

коммутатор с разъемным кольцом, который меняет местами контакты каждые пол-оборота (меняя местами +/- полярность, меняет местами направление результирующей силы ) и сохраняет вращение в том же направлении , это также позволяет электрический контакт с внешней цепью вместе с ...

... щеточные контакты (из графитового блока или меди полоса), которые позволяют продолжить вращательное движение, но все еще поддерживать полную электрическую цепь - подметание щеток по поверхности контактов на оси,

и, конечно же, рамная конструкция для размещения всех компоненты на месте!

Порядок действий сил был объяснен в предыдущая диаграмма, но я повторил применение Флеминга Правило левой руки, показывающее, что катушка будет вращаться против часовой стрелки.

теоретически, когда катушка медного провода вертикальная, цепь разомкнута на разрез во-вторых, но импульс катушки немного переносит вращение далее цепь снова замыкается, и непрерывное вращение сохраняется.

Вы можете изменить направление вращение либо на либо ..

(i) смена полярности d.c. блок питания для изменения направления тока,

и (ii) замена магнитные полюса постоянного магнита для изменения направления магнитного поля.

Простой, но практичный, рабочий модель простого постоянного тока электродвигатель

Обратите внимание на диаграмму справа вращение теперь по часовой стрелке, но текущий поток противоположен по направлению по сравнению с предыдущей диаграммой - так что проверьте это с помощью Флеминга правило левой руки!

Однако есть несколько источники потерь энергии - , снижающие КПД двигатель

(а) Когда электродвигатель начинает работать ток уменьшается немного от его Начальное значение.

По мере протекания тока катушки из тонкой проволоки действуют как сопротивление, катушка нагревается до мало теряется тепловая энергия: электрическая энергия ==> тепловая энергоаккумулятор двигателя и окружающей среды.

Поскольку температура катушка увеличивается, ее сопротивление еще больше увеличивается, что приводит к большему увеличению потерь энергии.

(b) Хотя эта машина действуя как электродвигатель, одновременно действует как генератор !

При вращении катушки магнитное поле индуцирует ток, протекающий в противоположное направление.

См. 12. Эффект генератора, приложения, например. генераторы производство электроэнергии

Как ты можешь сделать более мощный простой электродвигатель dc (или любой) ?

Есть три способа сделать это, все связаны с увеличением напряженности магнитного поля ...

(i) Увеличение количества витков провода в катушке .

Магнитные силовые линии «прорезать» больше проволоки в единицу времени.

(ii) Путем наматывания катушки на якорь из мягкого железа, чтобы увеличить магнитный поток. через катушку .

Ион концентрирует линии силы, поэтому больше силовых линий «прорезается» на единицу время.

(iii) Делая магнит поля столь же сильным, как возможно .

Чем сильнее магнит, тем больше магнитный поток - силовые линии ближе друг к другу, поэтому больше линий сила «сокращается» за время вращения якоря.

(iv) Повышение п.о. поперек катушки, чтобы увеличить ток.

Увеличение расхода заряда будет усилить и усилить магнитное поле вокруг катушки.

Эти факторы относятся к любая конструкция электродвигателя.

Эти коэффициенты можно использовать до увеличивают скорость вращения мотора .

Изготовить электродвигатель менее мощный или замедлить его вращение, (i) уменьшить ток (за счет уменьшения pd на катушках), (ii) уменьшить количество витков витков проволоки и (iii) уменьшить сила магнита для уменьшения плотности магнитного потока.

Фактор (i) используется для контролировать скорость электродвигателя, например электромобиль или тренироваться. Вы действительно не можете изменить какой-либо другой фактор в рабочая машина!

Электродвигатели практические

Постоянный ток описанный двигатель выше довольно просто и очень неэффективно.

В более практичных двигателях магнитные полюсные наконечники имеют изогнутую форму для обеспечения более радиального магнитное поле.

Это означает, что катушка всегда под прямым углом к ​​магнитному полю - максимизируя результирующую сила от взаимодействия двух магнитных полей.

Полезность электрического двигатели

С чего начать!

Есть сотни применений в дома, в промышленности и транспортных системах.

Они ускоряют многие процессы когда-то сделанное ручным трудом, и повысить эффективность машины, когда-то работавшие от угля (например, паровозы) или ветра (например, ветряные мельницы).

Электродвигатели силовые полуавтоматические или полностью автоматизированные производственные линии, например упаковка продуктов питания, авто сборочные линии и др.

Можно строить электродвигатели любой необходимой мощности от маленьких моторчиков в игрушках до мощных машины в тяжелой промышленности.

Электродвигатели мощные (переменного тока или dc) приводить в движение электропоезда.

Электромобили медленно замена автомобилей, работающих на ископаемом топливе.

Техника в доме приводятся в действие электродвигателями:

микроволновая печь, пищевая миксер, фен, зубная щетка, проигрыватель компакт-дисков,

мы бы скорее потеряны без всех наших электрических «гаджетов»!

Электровоз INTERCITY компании British Railways имеет максимальное скорость 140 миль в час (225 км / час), полученная от 4700 кВт а.c. электродвигатель питание от ВЛ 25 кВ. Обратите внимание, что электродвигатели могут быть переменный ток или постоянного тока текущий управляемый.


5. Простой переменный ток. электродвигатель

Простой переменный ток. электродвигатель

Переменный ток блок питания подключен к вращающиеся обмотки якоря с помощью двух контактных колец и карбона щеточные контакты.

Обратите внимание на разницу - два скольжения кольца в кондиционер.двигателя, вместо коммутатора с разъемным кольцом в Округ Колумбия. мотор.

По мере вращения катушки направление ток, проходящий через катушку, меняет направление на противоположное.

Когда катушка прошла половину за поворот, направление тока изменилось на противоположное .

Это обеспечивает силу, создаваемую взаимодействие двух магнитных полей всегда происходит в одном и том же чистое направление, поэтому вращение катушки всегда в одном и том же направлении. направление (по часовой стрелке или против часовой стрелки, в зависимости от полюсов постоянный магнит).


ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс


6 . Громкоговоритель - приложение моторного эффекта

Громкоговоритель работает наоборот путь к микрофон.

Также я добавил сравнение наушники и динамики .

Как работает громкоговоритель

Моторное воздействие магнитного поля и проводящая катушка используется в функция громкоговорителей , часто небольших наушников, таких дней!

В громкоговорителях a.c. токопроводящая катушка перемещается в магнитном поле, чтобы преобразовать электрическую энергию в звук энергия посредством вибрирующего конуса (диафрагмы).

Конус вызывает колебания воздуха и колебания производят звуковые волны, которые вы слышите .

Ан а.с. . ( должен быть переменным ) ток проходит через катушку изолированного медного провода, прикрепленную к основанию бумажно-картонный конус (или пластиковая крышка).

Катушка намотана на один полюс постоянного магнита и окружен другим полюсом - вы можете видеть это на схеме, где магнит имеет особую форму, позволяющую основание змеевика / конуса для установки.

Цилиндрический магнит создает сильное радиальное магнитное поле и под прямым углом к ​​катушке - оба способствуют максимальному влиянию вибрации.

(Вы не видите, что южный полюс продолжается влево в полую опорную трубу конуса - диафрагма).

Когда ток проходит через катушки, он создает магнитное поле и вокруг провода катушки, который взаимодействует с магнитным полем постоянного магнита .

Этот заставляет силу перемещать конус (к которому катушка прикрепил).

Чем больше ток «сигнализировать» о большем движении конуса.

В данном случае мы не имеем дела с вращением как у электродвигателя, но с механическим от до и от эффекта вибрации , но он по-прежнему включает то, что мы «моторный эффект».

Когда переменный ток меняется на противоположное, сила действует в противоположном направлении, поэтому конус движется в противоположном направлении. направление тоже.

Следовательно, вариант в переменном токе Токовый сигнал заставляет конус колебаться (колебаться) таким же разнообразным образом , что, в свою очередь, заставляет воздух частицы вибрируют , и именно эти колебания давления вызывают звуковых волн исходят из динамика.

Следовательно, частота звука Волны, создаваемые колебаниями конуса, совпадают с частотой переменного тока. сигнал.

На самом деле переменный ток сигнал очень комплекс, позволяющий услышать полную звуковую картину, например, музыка произведена от сложной музыкальной волны, наложенной на несущую.

В диаграмма ниже является напоминанием об упрощенной модели звуковой волны.

Наушники и динамики

Они оба работают одинаково, преобразование электрического волнового сигнала в звуковой.

Впрочем, как и разница в размере , входная и выходная мощность намного ниже для наушников, особенно если они состоят из небольших наушников.

Громкоговоритель должен заполнять гораздо большее пространство e.грамм. комната или танцевальный зал, тогда как только наушники должен заполнить мочку уха!

С появлением мобильных телефонов, у них достаточно мощности, чтобы позволить вам использовать пару наушников наушники на несколько часов.

Если вы хотите громкоговорители от вашего мобильного телефона, вам понадобятся дополнительные заряд батареи!

Обратите внимание, что микрофон немного как громкоговоритель, работающий в обратном направлении - показано ниже,

См. подробное объяснение того, как работает микрофон

а также Объяснение природы и свойств звуковых волн


ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс


Что дальше?

Электричество и ревизия магнетизма индекс нот

1.Полезность электроэнергии, безопасность, передача энергии, расчеты стоимости и мощности, P = IV = I 2 R, E = Pt, E = IVt

2. Электрические схемы и как их рисовать, условные обозначения схем, параллельность схемы, объяснение последовательных схем

3. Закон Ома, экспериментальные исследования сопротивление, I-V графики, расчеты V = IR, Q = It, E = QV

4. Схемы устройств и как они используются? (е.грамм. термистор и LDR), соответствующие графики gcse Physical Revision

5. Подробнее о последовательных и параллельных цепях. электрические схемы, измерения и расчеты gcse физика

6. Электроснабжение «Национальной сети», экология вопросы, использование трансформаторов gcse примечания к редакции физики

7. Сравнение способов получения электроэнергии gcse Заметки о пересмотре физики (энергия 6)

8.Статическое электричество и электрические поля, использование и опасность статического электричества gcse примечания к редакции физики

9. Магнетизм - магнитные материалы - временные (индуцированные) и постоянные магниты - использует gcse физика

10. Электромагнетизм, соленоидные катушки, применение электромагнитов gcse примечания к редакции физики

11. Моторное воздействие электрического тока, электродвигатель, громкоговоритель, правило левой руки Флеминга, F = BIL

12.Эффект генератора, приложения, например. генераторы производство электричества и микрофон gcse физика

ВСЕ мои GCSE Примечания к редакции физики

ИЛИ воспользуйтесь [GOGGLE ПОИСК]



GCSE примечания к пересмотру физики о моторном влиянии электрического тока Применение правила левой руки Флеминга в громкоговорителе с электродвигателем, версия IGCSE Замечания о моторном эффекте электрического тока Правило левой руки Флеминга применения электродвигатель громкоговоритель KS4 физика Научные заметки о моторный эффект электрического тока правило левой руки Флеминга приложения электрический двигатель громкоговоритель GCSE руководство по физике Замечания о моторном эффекте электрического тока Правило левой руки Флеминга приложения электрический двигатель громкоговоритель для школ колледжи академии естественные науки преподаватели изображения картинки-схемы для моторного воздействия электрического тока Флеминга применение правила левой руки электродвигатель громкоговоритель наука пересмотр примечания на моторный эффект электрического тока правило левой руки Флеминга приложения электрический двигатель громкоговоритель для проверки модулей физики физика темы заметки, чтобы помочь в понимании моторный эффект электрического тока правило левой руки Флеминга приложения электрический двигатель громкоговоритель университетские курсы по физике карьера в науке и физике вакансии в машиностроении технический лаборант стажировка инженер стажировка по физике США 8 класс 9 класс 10 AQA Заметки к пересмотру GCSE 9-1 по физике о двигательном эффекте электрический ток Применение правила левой руки Флеминга электрическое моторный динамик GCSE Заметки о моторном действии электрического тока Левая рука Флеминга правила применения электродвигатель громкоговоритель Edexcel GCSE 9-1 физика наука пересмотр примечания на моторный эффект электрического тока правило левой руки Флеминга приложения электрический двигатель громкоговоритель для OCR GCSE 9-1 21 век записки физики о двигательном действии электрического тока Применение правила левой руки Флеминга в громкоговорителе с электродвигателем OCR GCSE 9-1 Шлюз физики исправления по моторному эффекту электрического тока Флеминга левостороннее применение, электродвигатель, громкоговоритель, WJEC, gcse наука CCEA / CEA gcse science Примечания к редакции физики GCSE на моторный эффект электрического тока правило левой руки Флеминга применение электродвигатель громкоговоритель

ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс

ИЗМЕРЕНИЕ ПРОЧНОСТИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ

Когда ток течет через проводник, находящийся в магнитном поле. поле, проводник испытывает силу, , за исключением , когда ток течет параллельно линиям магнитного поля .
Направление силы от 90 до , как ток, так и поле .
Джон Амброуз Флеминг заметил способ запомнить родство между тремя направлениями тока, поля и силы (или результирующее движение), фигурирующая здесь
Поместите большой, указательный и второй пальцы левой руки. руку на 90 друг другу (или как можно ближе!)
Предположим, вы хотите найти направление (и смысл) силы на проводнике в магнитном поле.
Поместите F указательным пальцем в направление F ield , se C ond палец в направлении движения C (разумеется, обычный ток), и тогда вы обнаружите, что Ваш чт M b указывает направление движения force (или результирующий M otion ).
Это теперь называется Правило левой руки Флеминга (вы можете догадаться, почему?)
Эффект можно наблюдать с помощью устройства, подобного показанному. ниже.
Маленькая подвижная медная трубка контактирует с двумя неподвижными медными «рельсы», по которым он может катиться.
Когда ток проходит через систему, как показано, медный трубка перемещается вправо или влево в зависимости от ориентации магнит и чувство тока. (В ситуации, показанной выше он движется вправо.)
Иногда вам может понадобиться встать на голову, чтобы взять руку примерно в том же положении, что и исследуемый аппарат, но давайте Признайтесь, это небольшая цена за научный прогресс.
Эксперименты показывают , что величина звездной величины сила, действующая на проводник с током в магнитном поле
- прямо пропорциональна току, Я
- прямо пропорциональна длине, L проводника в поле
- зависит от угла между током и полем.
Следовательно, у нас
так
и если угол между током и полем равен 90, то постоянная называется плотностью магнитного потока (или напряженность магнитного поля ), обозначение B .
Это означает, что мы можем измерить силу магнитного поля. пропуская через него известный ток под углом 90 ° к полю, и измерение силы, действующей на проводник, по которому проходит ток.
Плотность магнитного потока магнитного поля определяется как:
Сила на единиц длины на единиц тока воздействуя на проводник, помещенный на 90 в поле .
Следовательно, единицы B являются NA -1 м -1 но 1НА -1 м -1 называется 1Тесла (после Никола Тесла)
Если у нас есть ситуация, при которой угол между полем и ток не 90, а какой-то другой угол, θ, тогда сила на единичный ток на единицу длины имеет меньшую величину.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *