PENENTUAN ARAH GARIS MEDAN MAGNET

ATURAN GILMET
untuk konduktor lurus berarus

— berfungsi untuk menentukan arah garis magnet (garis induksi magnet)
mengelilingi konduktor lurus yang membawa arus.

Jika arah gerak translasi gimlet bertepatan dengan arah arus pada penghantar, maka arah putaran pegangan gimlet bertepatan dengan arah garis medan magnet arus.

Katakanlah konduktor pembawa arus terletak tegak lurus terhadap bidang lembaran:
1. email arah. arus dari kita (ke bidang lembaran)

Menurut aturan gimlet, garis-garis medan magnet akan diarahkan searah jarum jam.

Kemudian menurut aturan gimlet, garis-garis medan magnet akan diarahkan berlawanan arah jarum jam.

ATURAN TANGAN KANAN
untuk solenoid (yaitu kumparan dengan arus)

- berfungsi untuk menentukan arah garis magnet (garis induksi magnet) di dalam solenoid.

Jika solenoid digenggam dengan telapak tangan kanan sehingga keempat jari diarahkan sepanjang arus yang berputar, maka ibu jari yang direntangkan akan menunjukkan arah garis-garis medan magnet di dalam solenoid.

1. Bagaimana 2 kumparan berarus saling berinteraksi?

2. Bagaimana arah arus pada kawat jika gaya interaksi diarahkan seperti pada gambar?

3. Dua konduktor sejajar satu sama lain. Tunjukkan arah arus pada konduktor LED.

Saya menantikan solusi pada pelajaran berikutnya di "5"!

Diketahui bahwa superkonduktor (zat yang praktis tidak memiliki hambatan listrik pada suhu tertentu) dapat menciptakan medan magnet yang sangat kuat. Eksperimen telah dilakukan untuk menunjukkan medan magnet serupa. Setelah superkonduktor keramik didinginkan dengan nitrogen cair, sebuah magnet kecil ditempatkan di permukaannya. Gaya tolak menolak medan magnet superkonduktor begitu tinggi sehingga magnet naik, melayang di udara dan melayang di atas superkonduktor sampai superkonduktor, ketika memanas, kehilangan sifat-sifatnya yang luar biasa.

kelas-fizika.narod.ru

BIDANG MAGNETIK

- ini adalah jenis materi khusus yang melaluinya interaksi antara partikel bermuatan listrik yang bergerak terjadi.

SIFAT-SIFAT MEDAN MAGNET (STASIONER).

Permanen (atau stasioner) Medan magnet adalah medan magnet yang tidak berubah terhadap waktu.

1. Medan magnet dibuat partikel dan benda bermuatan yang bergerak, konduktor pembawa arus, magnet permanen.

2. Medan magnet sah pada partikel dan benda bermuatan yang bergerak, pada konduktor berarus, pada magnet permanen, pada bingkai berarus.

3. Medan magnet pusaran, yaitu. tidak memiliki sumber.

- ini adalah gaya yang bekerja pada konduktor pembawa arus satu sama lain.

.

adalah karakteristik kekuatan medan magnet.

Vektor induksi magnet selalu diarahkan dengan cara yang sama seperti jarum magnet yang berputar bebas berorientasi pada medan magnet.

Satuan SI untuk induksi magnet:

GARIS INDUKSI MAGNET

- ini adalah garis singgung yang pada titik mana pun merupakan vektor induksi magnet.

Medan magnet seragam- ini adalah medan magnet di mana pada titik mana pun vektor induksi magnetnya konstan besar dan arahnya; diamati di antara pelat kapasitor datar, di dalam solenoid (jika diameternya jauh lebih kecil dari panjangnya) atau di dalam strip magnet.

Medan magnet penghantar lurus yang membawa arus:

dimana arah arus dalam penghantar ke arah kita tegak lurus terhadap bidang lembaran,
- arah arus dalam penghantar menjauhi kita tegak lurus terhadap bidang lembaran.

Medan magnet solenoid:

Medan magnet magnet strip:

- mirip dengan medan magnet solenoid.

SIFAT-SIFAT GARIS INDUKSI MAGNET

- mempunyai arah;
- terus menerus;
-tertutup (yaitu medan magnetnya adalah pusaran);
- jangan berpotongan;
— kepadatannya digunakan untuk menilai besarnya induksi magnet.

ARAH GARIS INDUKSI MAGNET

- Ditentukan dengan kaidah gimlet atau kaidah tangan kanan.

Aturan Gimlet (kebanyakan untuk konduktor lurus yang membawa arus):

Aturan tangan kanan (terutama untuk menentukan arah garis magnet
di dalam solenoid):

Ada kemungkinan penerapan gimlet dan aturan tangan kanan lainnya.

adalah gaya yang ditimbulkan oleh medan magnet pada konduktor yang membawa arus.

Modul gaya ampere sama dengan hasil kali kuat arus dalam penghantar dengan besar vektor induksi magnet, panjang penghantar, dan sinus sudut antara vektor induksi magnet dan arah arus dalam penghantar. .

Gaya Ampere maksimum jika vektor induksi magnet tegak lurus terhadap penghantar.

Jika vektor induksi magnet sejajar dengan penghantar, maka medan magnet tidak berpengaruh pada penghantar pembawa arus, yaitu. Gaya Ampere adalah nol.

Arah gaya Ampere ditentukan oleh aturan tangan kiri:

Jika tangan kiri diposisikan sedemikian rupa sehingga komponen vektor induksi magnet yang tegak lurus penghantar masuk ke telapak tangan, dan 4 jari yang terjulur diarahkan searah arus, maka ibu jari yang ditekuk 90 derajat akan menunjukkan arah gaya yang bekerja. pada konduktor pembawa arus.

atau

PENGARUH MEDAN MAGNET PADA BINGKAI DENGAN ARUS

Medan magnet yang seragam mengorientasikan bingkai (yaitu, torsi tercipta dan bingkai berputar ke posisi di mana vektor induksi magnet tegak lurus terhadap bidang bingkai).

Medan magnet yang tidak seragam mengorientasikan + menarik atau menolak kerangka pembawa arus.

Jadi, dalam medan magnet penghantar lurus berarus (tidak seragam), kerangka berarus diorientasikan sepanjang jari-jari garis magnet dan ditarik atau ditolak dari penghantar lurus berarus, bergantung pada arah arus. arus.

Ingat topik “Fenomena Elektromagnetik” untuk kelas 8:

Aturan tangan kanan

Ketika sebuah konduktor bergerak dalam medan magnet, terciptalah pergerakan elektron yang terarah di dalamnya, yaitu arus listrik, yang disebabkan oleh fenomena induksi elektromagnetik.

Untuk menentukan arah pergerakan elektron Mari kita gunakan aturan tangan kiri yang kita tahu.

Jika misalnya suatu penghantar yang terletak tegak lurus pada gambar (Gambar 1) bergerak bersama elektron yang dikandungnya dari atas ke bawah, maka pergerakan elektron ini akan setara dengan arus listrik yang diarahkan dari bawah ke atas. Jika medan magnet tempat pergerakan konduktor diarahkan dari kiri ke kanan, maka untuk menentukan arah gaya yang bekerja pada elektron, kita harus meletakkan tangan kiri dengan telapak tangan ke kiri sehingga garis gaya magnetnya. masukkan telapak tangan, dan dengan empat jari ke atas (berlawanan dengan arah gerakan konduktor, yaitu searah dengan “arus”); maka arah ibu jari akan menunjukkan kepada kita bahwa elektron-elektron dalam penghantar akan dipengaruhi oleh gaya yang diarahkan dari kita ke gambar. Akibatnya, pergerakan elektron akan terjadi sepanjang konduktor, yaitu dari kita ke gambar, dan arus induksi dalam konduktor akan diarahkan dari gambar ke kita.

Gambar 1. Mekanisme induksi elektromagnetik. Dengan menggerakkan sebuah konduktor, kita memindahkan semua elektron yang terkandung di dalamnya bersama konduktor, dan ketika muatan listrik bergerak dalam medan magnet, suatu gaya akan bekerja padanya sesuai dengan aturan tangan kiri.

Namun, aturan tangan kiri, yang kami terapkan hanya untuk menjelaskan fenomena induksi elektromagnetik, ternyata tidak praktis dalam praktiknya. Dalam prakteknya, arah arus induksi ditentukan menurut aturan tangan kanan(Gambar 2).

Gambar 2. Aturan tangan kanan. Tangan kanan diputar dengan telapak tangan menghadap garis gaya magnet, ibu jari diarahkan ke arah gerak penghantar, dan empat jari menunjukkan ke arah mana arus induksi akan mengalir.

Aturan tangan kanan Apakah itu, jika tangan kanan diletakkan pada suatu medan magnet sehingga garis-garis gaya magnet masuk ke telapak tangan, dan ibu jari menunjukkan arah gerak penghantar, maka keempat jari lainnya akan menunjukkan arah arus induksi yang timbul pada penghantar tersebut..

www.sxemotehnika.ru

Penjelasan sederhana tentang aturan gimlet

Penjelasan nama

Kebanyakan orang ingat penyebutan hal ini dari mata kuliah fisika yaitu bagian elektrodinamika. Hal ini terjadi karena suatu alasan, karena mnemonik ini sering diberikan kepada siswa untuk mempermudah pemahamannya terhadap suatu materi. Faktanya, aturan gimlet digunakan baik dalam bidang kelistrikan, untuk menentukan arah medan magnet, dan di bidang lain, misalnya, untuk menentukan kecepatan sudut.

Gimlet adalah alat untuk mengebor lubang berdiameter kecil pada bahan lunak; bagi orang modern, akan lebih umum menggunakan pembuka botol sebagai contoh.

Penting! Diasumsikan gimlet, sekrup atau pembuka botol mempunyai ulir kanan, yaitu arah putarannya bila dikencangkan searah jarum jam, yaitu. ke kanan.

Video di bawah ini memberikan rumusan lengkap tentang aturan gimlet, pastikan untuk menontonnya untuk memahami keseluruhan intinya:

Bagaimana hubungan medan magnet pada gimlet dan tangan?

Dalam permasalahan fisika, ketika mempelajari besaran listrik, sering kali dihadapkan pada kebutuhan untuk mencari arah arus dari vektor induksi magnet dan sebaliknya. Keterampilan ini juga diperlukan ketika memecahkan masalah kompleks dan perhitungan yang melibatkan sistem medan magnet.

Sebelum kita mulai membahas aturannya, saya ingin mengingatkan Anda bahwa arus mengalir dari titik dengan potensial lebih tinggi ke titik dengan potensial lebih rendah. Dapat dikatakan lebih sederhana - arus mengalir dari plus ke minus.

Aturan gimlet mempunyai arti sebagai berikut: bila ujung gimlet disekrup searah arus, maka gagang akan berputar searah vektor B (vektor garis induksi magnet).

Aturan tangan kanan bekerja seperti ini:

Letakkan ibu jari seolah-olah sedang menunjukkan “keren!”, lalu putar tangan agar arah arus dan jari bertepatan. Kemudian empat jari sisanya akan berimpit dengan vektor medan magnet.

Analisis visual dari aturan tangan kanan:

Untuk melihatnya lebih jelas, lakukan percobaan - sebarkan serutan logam di atas kertas, buat lubang pada lembaran dan masukkan kawat, setelah mengalirkan arus ke dalamnya, Anda akan melihat bahwa serutan akan berkelompok menjadi lingkaran konsentris.

Medan magnet pada solenoida

Semua hal di atas berlaku untuk konduktor lurus, tetapi bagaimana jika konduktor tersebut dililitkan menjadi kumparan?

Kita telah mengetahui bahwa ketika arus mengalir di sekitar suatu konduktor, maka terciptalah medan magnet, kumparan adalah kawat yang digulung menjadi cincin mengelilingi inti atau mandrel berkali-kali. Medan magnet dalam hal ini meningkat. Solenoida dan kumparan pada prinsipnya adalah sama. Ciri utamanya adalah garis-garis medan magnet berjalan dengan cara yang sama seperti pada magnet permanen. Solenoida adalah analog terkontrol dari solenoid.

Aturan tangan kanan untuk solenoid (kumparan) akan membantu kita menentukan arah medan magnet. Jika Anda memegang kumparan di tangan Anda dengan empat jari menghadap ke arah aliran arus, maka ibu jari Anda akan menunjuk ke vektor B di tengah-tengah kumparan.

Jika Anda memutar gimlet di sepanjang belokan, sekali lagi searah arus, mis. dari terminal “+” ke terminal “-” solenoid, kemudian ujung lancip dan arah geraknya sesuai dengan vektor induksi magnet.

Dengan kata sederhana, di mana pun Anda memutar gimlet, garis-garis medan magnet akan keluar. Hal yang sama berlaku untuk satu putaran (konduktor melingkar)

Menentukan arah arus dengan gimlet

Jika Anda mengetahui arah vektor B - induksi magnet, Anda dapat dengan mudah menerapkan aturan ini. Gerakkan gimlet secara mental sepanjang arah medan pada kumparan dengan bagian tajam ke depan, putaran searah jarum jam sepanjang sumbu gerakan akan menunjukkan kemana arus mengalir.

Jika konduktor lurus, putar pegangan pembuka botol sepanjang vektor yang ditunjukkan sehingga gerakan ini searah jarum jam. Mengetahui bahwa ia memiliki ulir kanan - arah sekrupnya bertepatan dengan arus.

Apa hubungannya dengan tangan kiri

Jangan bingung antara gimlet dan aturan tangan kiri; ini diperlukan untuk menentukan gaya yang bekerja pada konduktor. Telapak tangan kiri yang diluruskan terletak di sepanjang konduktor. Jari-jari menunjuk ke arah aliran arus I. Garis-garis medan melewati telapak tangan yang terbuka. Ibu jari bertepatan dengan vektor gaya - inilah arti dari aturan tangan kiri. Gaya ini disebut gaya Ampere.

Anda dapat menerapkan aturan ini pada masing-masing partikel bermuatan dan menentukan arah 2 gaya:

Bayangkan sebuah partikel bermuatan positif bergerak dalam medan magnet. Garis-garis vektor induksi magnet tegak lurus terhadap arah geraknya. Anda perlu meletakkan telapak tangan kiri yang terbuka dengan jari-jari searah dengan pergerakan muatan, vektor B harus menembus telapak tangan, kemudian ibu jari akan menunjukkan arah vektor Fa. Jika partikelnya negatif, jari-jarinya menunjuk berlawanan arah muatan.

Jika ada hal yang tidak jelas bagi Anda, video dengan jelas menunjukkan cara menggunakan aturan tangan kiri:

Penting untuk diketahui! Jika Anda memiliki benda dan ada gaya yang bekerja padanya yang cenderung memutarnya, putar sekrup ke arah ini dan Anda akan menentukan ke mana arah momen gaya. Jika kita berbicara tentang kecepatan sudut, maka situasinya seperti ini: ketika pembuka botol berputar searah dengan rotasi benda, maka pembuka botol akan berputar searah dengan kecepatan sudut.

Sangat mudah untuk menguasai metode menentukan arah gaya dan medan ini. Aturan mnemonik dalam kelistrikan seperti itu sangat memudahkan tugas anak sekolah dan siswa. Bahkan teko penuh dapat menangani gimlet jika dia telah membuka anggur dengan pembuka botol setidaknya sekali. Yang penting jangan lupa kemana arus mengalir. Saya ulangi bahwa penggunaan gimlet dan tangan kanan paling sering berhasil digunakan dalam teknik kelistrikan.

Anda mungkin tidak tahu:

Aturan Tangan Kiri dan Kanan

Aturan tangan kanan adalah aturan yang digunakan untuk menentukan vektor induksi medan magnet.

Aturan ini disebut juga dengan “aturan gimlet” dan “aturan sekrup”, karena kesamaan prinsip pengoperasiannya. Ini banyak digunakan dalam fisika, karena memungkinkan seseorang untuk menentukan parameter terpenting - kecepatan sudut, momen gaya, momentum sudut - tanpa menggunakan instrumen atau perhitungan khusus. Dalam elektrodinamika, metode ini memungkinkan Anda menentukan vektor induksi magnet.

Aturan gimlet

Aturan gimlet atau sekrup: jika telapak tangan kanan diletakkan sedemikian rupa sehingga bertepatan dengan arah arus pada penghantar yang diteliti, maka putaran ke depan pegangan gimlet (ibu jari telapak tangan) akan langsung menunjukkan vektor induksi magnet.

Dengan kata lain, Anda perlu memasang bor atau pembuka botol dengan tangan kanan Anda untuk menentukan vektor. Tidak ada kesulitan khusus dalam menguasai aturan ini.

Ada variasi lain dari aturan ini. Seringkali, metode ini hanya disebut “aturan tangan kanan”.

Kedengarannya seperti ini: untuk menentukan arah garis induksi medan magnet yang dibuat, Anda perlu mengambil konduktor dengan tangan Anda sehingga ibu jari Anda yang tersisa pada 90 derajat menunjukkan arah arus yang mengalir melaluinya.

Ada opsi serupa untuk solenoid.

Dalam hal ini, Anda harus memegang perangkat sehingga jari-jari telapak tangan Anda bertepatan dengan arah arus yang berputar. Jempol yang menonjol dalam hal ini akan menunjukkan dari mana garis-garis medan magnet itu berasal.

Aturan tangan kanan untuk memindahkan konduktor

Aturan ini juga akan membantu jika konduktor bergerak dalam medan magnet. Hanya di sini Anda perlu bertindak sedikit berbeda.

Telapak tangan kanan yang terbuka hendaknya diposisikan sedemikian rupa sehingga garis-garis medan yang masuk tegak lurus. Jempol yang diluruskan harus menunjuk ke arah pergerakan konduktor. Dengan susunan ini, jari-jari yang direntangkan akan bertepatan dengan arah arus induksi.

Seperti yang bisa kita lihat, jumlah situasi di mana aturan ini sangat membantu cukup besar.

Aturan pertama tangan kiri

Telapak tangan kiri harus diletakkan sedemikian rupa sehingga garis induksi medan masuk tegak lurus (tegak lurus). Keempat jari telapak tangan yang terentang harus sesuai dengan arah arus listrik pada penghantar. Dalam hal ini, ibu jari telapak tangan kiri yang diluruskan akan menunjukkan arah gaya yang bekerja pada konduktor.

Dalam praktiknya, metode ini memungkinkan Anda menentukan arah di mana konduktor dengan arus listrik yang melewatinya, ditempatkan di antara dua magnet, akan mulai menyimpang.

Aturan kedua tangan kiri

Ada situasi lain di mana Anda dapat menggunakan aturan tangan kiri. Khususnya untuk menentukan gaya-gaya dengan muatan bergerak dan magnet diam.

Aturan tangan kiri lainnya mengatakan: Telapak tangan kiri harus diposisikan sedemikian rupa sehingga garis induksi medan magnet yang tercipta masuk secara tegak lurus. Posisi keempat jari yang terulur bergantung pada arah arus listrik (sepanjang pergerakan partikel bermuatan positif, atau melawan partikel bermuatan negatif). Jempol tangan kiri yang menonjol dalam hal ini akan menunjukkan arah gaya Ampere atau gaya Lorentz.

Keuntungan dari aturan tangan kanan dan kiri adalah sederhana dan memungkinkan Anda menentukan parameter penting secara akurat tanpa menggunakan instrumen tambahan. Mereka digunakan baik dalam melakukan berbagai eksperimen dan pengujian, dan dalam praktik ketika berhubungan dengan konduktor dan medan elektromagnetik.

proyek-solo.com

Aturan tangan kiri

Kawat lurus berarus listrik. Arus (I) yang mengalir melalui kawat menimbulkan medan magnet (B) disekitar kawat.

Aturan tangan kanan

Aturan gimlet: “Jika arah gerak translasi gimlet (sekrup) berulir kanan berimpit dengan arah kuat arus pada penghantar, maka arah putaran gagang gimlet berimpit dengan arah vektor induksi magnet. ”

Menentukan arah medan magnet di sekitar konduktor

Aturan tangan kanan: “Jika ibu jari tangan kanan diposisikan searah dengan arus, maka arah menjepit penghantar dengan empat jari akan menunjukkan arah garis induksi magnet.”

Untuk solenoid rumusannya sebagai berikut: “Jika solenoid digenggam dengan telapak tangan kanan sehingga keempat jari diarahkan sepanjang arus dalam lilitan, maka ibu jari yang dijulurkan akan menunjukkan arah garis-garis medan magnet di dalam solenoid.”

Aturan tangan kiri

Untuk menentukan arah biasanya digunakan gaya Ampere aturan tangan kiri: “Jika tangan kiri diposisikan sedemikian rupa sehingga garis induksi masuk ke telapak tangan, dan jari-jari yang terulur diarahkan sepanjang arus, maka ibu jari yang diabduksi akan menunjukkan arah gaya yang bekerja pada penghantar.”

Yayasan Wikimedia. 2010.

Lihat apa itu “Aturan Tangan Kiri” di kamus lain:

ATURAN TANGAN KIRI, lihat ATURAN FLEMING... Kamus ensiklopedis ilmiah dan teknis

aturan tangan kiri- - [Ya.N.Luginsky, M.S.Fezi Zhilinskaya, Yu.S.Kabirov. Kamus Teknik Elektro dan Teknik Tenaga Inggris-Rusia, Moskow, 1999] Topik teknik elektro, konsep dasar EN Aturan tangan kiri Aturan Fleming Aturan Maxwell ... Panduan Penerjemah Teknis

aturan tangan kiri- kairės rankos taisyklė statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. aturan Fleming; aturan tangan kiri vok. Linke Hand Regel, f rus. aturan tangan kiri, n; Aturan Fleming, dan pranc. règle de la main gauche, f … Fizikos terminų žodynas

Kawat lurus berarus listrik. Arus (I) yang mengalir melalui kawat menimbulkan medan magnet (B) disekitar kawat. Aturan gimlet (juga aturan tangan kanan) adalah aturan mnemonik untuk menentukan arah vektor kecepatan sudut yang mencirikan kecepatan ... Wikipedia

Jarg. sekolah Bercanda. 1. Aturan tangan kiri. 2. Aturan apa pun yang belum dipelajari. (Direkam 2003) ... Kamus besar ucapan Rusia

Menentukan arah gaya yang bekerja pada konduktor pembawa arus yang terletak di medan magnet. Jika telapak tangan kiri diposisikan sedemikian rupa sehingga jari-jari yang terulur diarahkan sepanjang arus, dan garis-garis medan magnet masuk ke telapak tangan, maka... ... Kamus Ensiklopedis Besar

Untuk menentukan arah mekanis kekuatan, ke surga bertindak pada mereka yang terletak di magnet. penghantar medan berarus: jika posisi telapak tangan kiri sedemikian rupa sehingga jari-jari yang terentang berimpit dengan arah arus, dan garis-garis medan magnet. ladang masuk ke telapak tangan, lalu...... Ensiklopedia fisik

Berkat video tutorial hari ini, kita akan mempelajari bagaimana medan magnet dideteksi berdasarkan pengaruhnya terhadap arus listrik. Mari kita ingat aturan tangan kiri. Melalui eksperimen kita akan mempelajari bagaimana medan magnet dideteksi berdasarkan pengaruhnya terhadap arus listrik lain. Mari kita pelajari apa itu aturan tangan kiri.

Dalam pelajaran ini, kita akan membahas masalah pendeteksian medan magnet berdasarkan pengaruhnya terhadap arus listrik, dan mengenal aturan tangan kiri.

Mari kita beralih ke pengalaman. Eksperimen pertama yang mempelajari interaksi arus dilakukan oleh ilmuwan Perancis Ampere pada tahun 1820. Percobaannya sebagai berikut: arus listrik dialirkan melalui penghantar paralel dalam satu arah, kemudian interaksi penghantar tersebut diamati dalam arah yang berbeda.

Beras. 1. Eksperimen Ampere. Konduktor searah yang membawa arus akan tarik-menarik, sedangkan konduktor yang berlawanan arah akan tolak-menolak

Jika kita mengambil dua penghantar paralel yang dilalui arus listrik dalam satu arah, maka dalam hal ini penghantar tersebut akan saling tarik menarik. Ketika arus listrik mengalir dalam arah yang berbeda dalam penghantar yang sama, penghantar tersebut akan saling tolak menolak. Jadi, kita mengamati pengaruh gaya medan magnet pada arus listrik. Jadi, kita dapat mengatakan yang berikut: medan magnet diciptakan oleh arus listrik dan dideteksi oleh pengaruhnya terhadap arus listrik lain (gaya Ampere).

Ketika sejumlah besar percobaan serupa dilakukan, diperoleh aturan yang menghubungkan arah garis magnet, arah arus listrik, dan aksi gaya medan magnet. Aturan ini disebut aturan tangan kiri. Definisi: tangan kiri harus diposisikan sedemikian rupa sehingga garis magnet masuk ke telapak tangan, empat jari yang terjulur menunjukkan arah arus listrik - kemudian ibu jari yang ditekuk akan menunjukkan arah medan magnet.

Beras. 2. Aturan tangan kiri

Harap diperhatikan: kita tidak dapat mengatakan bahwa ke mana pun garis magnet diarahkan, medan magnet akan bekerja di sana. Di sini hubungan antar besaran agak lebih rumit, jadi kami gunakan aturan tangan kiri.

Ingatlah bahwa arus listrik adalah arah pergerakan muatan listrik. Artinya, medan magnet bekerja pada muatan yang bergerak. Dan dalam hal ini kita juga bisa menggunakan aturan tangan kiri untuk menentukan arah tindakan ini.

Lihatlah gambar di bawah untuk mengetahui perbedaan penggunaan aturan tangan kiri dan analisis sendiri setiap kasusnya.

Beras. 3. Berbagai penerapan aturan tangan kiri

Terakhir, satu fakta penting lagi. Jika arus listrik atau kecepatan suatu partikel bermuatan diarahkan sepanjang garis medan magnet, maka tidak akan ada pengaruh medan magnet pada benda tersebut.

Daftar literatur tambahan:

Aslamazov L.G. Pergerakan partikel bermuatan dalam medan listrik dan magnet // Quantum. - 1984. - No. 4. - Hal. 24-25. Myakishev G.Ya. Bagaimana cara kerja motor listrik? // Kuantum. - 1987. - Nomor 5. - Hal.39-41. Buku teks fisika dasar. Ed. G.S. Landsberg. T. 2. - M., 1974. Yavorsky B.M., Pinsky A.A. Dasar-dasar Fisika. T.2. - M. : Fizmatlit, 2003.

Dari pelajaran fisika eksperimental, kita dapat menyimpulkan bahwa medan magnet mempengaruhi partikel bermuatan yang bergerak, dan akibatnya, pada konduktor pembawa arus. Gaya medan magnet yang bekerja pada penghantar berarus disebut gaya Ampere, dan arah vektornya ditentukan oleh aturan tangan kiri.

Gaya Ampere berbanding lurus dengan induksi medan magnet, kuat arus pada penghantar, panjang penghantar dan sudut vektor medan magnet terhadap penghantar. Penulisan matematis hubungan ini disebut hukum Ampere:

FA =B*I*l*sinα

Berdasarkan rumus tersebut, dapat disimpulkan bahwa pada α=0° (posisi konduktor sejajar) gaya F A bernilai nol, dan pada α=90° (arah tegak lurus konduktor) menjadi maksimum.

Sifat-sifat gaya yang bekerja pada suatu penghantar berarus listrik dalam medan magnet dijelaskan secara rinci dalam karya A. Ampere.

Jika gaya Ampere bekerja pada seluruh penghantar dengan arus yang mengalir (aliran partikel bermuatan), maka suatu partikel bermuatan positif yang bergerak berada di bawah pengaruh gaya Lorentz. Gaya Lorentz dapat dinyatakan dalam F A dengan membagi nilai ini dengan jumlah muatan yang bergerak di dalam penghantar (konsentrasi pembawa muatan).

Dalam medan magnet, di bawah pengaruh gaya Lorentz, muatan bergerak melingkar asalkan arah pergerakannya tegak lurus terhadap garis induksi.

Gaya Lorentz dihitung menggunakan rumus berikut:

F L =q*v*B*sinα

Telah dilakukan serangkaian percobaan fisika dengan menggunakan kutub magnet sebagai sumber medan magnet seragam. dan bingkai dengan arus, seseorang dapat mengamati perubahan perilaku bingkai (didorong atau ditarik ke dalam zona perambatan medan magnet) ketika tidak hanya arah partikel bermuatan berubah, tetapi juga ketika orientasi kutub berubah. perubahan. Dengan demikian, vektor induksi magnet, vektor kecepatan partikel bermuatan (arah arus) dan vektor gaya saling berinteraksi erat dan saling tegak lurus.

Untuk menentukan arah kerja gaya Lorentz dan Ampere sebaiknya menggunakan kaidah tangan kiri : “Jika telapak tangan kiri diputar sehingga garis-garis medan magnet yang masuk tegak lurus, dan jari-jari yang terulur adalah terletak pada arah kuat arus listrik (arah gerak partikel bermuatan positif), maka arah gaya akan ditunjukkan dengan ibu jari yang digerakkan tegak lurus.”

Formulasi yang disederhanakan ini memungkinkan Anda dengan cepat dan akurat menentukan arah vektor yang tidak diketahui: garis induksi gaya, arus, atau medan magnet.

Aturan tangan kiri berlaku ketika:

• arah aksi gaya pada partikel bermuatan positif ditentukan (untuk partikel bermuatan negatif arahnya berlawanan);
• garis induksi medan magnet dan vektor kecepatan partikel bermuatan membentuk sudut selain nol (jika tidak, gaya tidak akan bekerja pada konduktor).

Dalam medan magnet seragam, kerangka pembawa arus diposisikan sedemikian rupa sehingga garis-garis medan magnet melewati bidangnya tegak lurus.

Jika medan magnet terbentuk di sekitar penghantar linier yang berarus, maka medan magnet tersebut dianggap tidak homogen (bervariasi dalam ruang dan waktu). Dalam medan seperti itu, kerangka pembawa arus tidak hanya akan diorientasikan dengan cara tertentu, tetapi juga akan tertarik pada penghantar pembawa arus atau didorong melampaui batas medan magnet. Perilaku rangka ditentukan oleh arah arus pada konduktor dan rangka. Bingkai yang berarus selalu berputar sepanjang jari-jari garis induksi medan magnet yang tidak seragam.

Jika kita perhatikan dua buah penghantar yang arusnya bergerak searah, maka dengan menggunakan aturan tangan kiri kita dapat menetapkan bahwa gaya yang bekerja pada penghantar kanan akan diarahkan ke kiri, sedangkan gaya yang bekerja pada penghantar kiri akan diarahkan ke arah. Kanan. Oleh karena itu, ternyata gaya-gaya yang bekerja pada konduktor diarahkan satu sama lain. Kesimpulan inilah yang menjelaskan daya tarik konduktor dengan arus searah.

Jika arus pada dua penghantar sejajar mengalir berlawanan arah, maka gaya yang bekerja akan arahnya berbeda. Hal ini akan menyebabkan kedua konduktor saling tolak menolak.

Sebuah kerangka pembawa arus yang ditempatkan dalam medan magnet yang tidak seragam dikenai gaya dalam arah yang berbeda-beda, menyebabkannya berputar. Prinsip pengoperasian motor listrik didasarkan pada fenomena ini.

Penerapan aturan tangan kiri sangat penting secara praktis dan merupakan hasil percobaan berulang-ulang yang mengungkap sifat medan magnet.

Video tentang aturan tangan kiri

Dengan menggunakan aturan tangan kiri dan kanan, Anda dapat dengan mudah menemukan dan menentukan arah arus, garis magnet, dan besaran fisis lainnya.

Gimlet dan aturan tangan kanan

Aturan gimlet pertama kali dirumuskan oleh fisikawan terkenal Peter Buravchik. Lebih mudah digunakan untuk menentukan arah ketegangan. Jadi rumusan kaidahnya adalah sebagai berikut: dalam hal gimlet yang bergerak translasi disekrup searah dengan arus listrik, maka arah gagang gimlet itu sendiri harus sesuai dengan arah medan magnet. Aturan ini dapat diterapkan dengan solenoid: kita pegang solenoid, jari-jari kita harus menunjuk ke arah yang sama dengan arus, yaitu menunjukkan jalur arus secara bergantian, lalu kita menjulurkan ibu jari tangan kanan kita, itu menunjuk ke jalur garis induksi magnetik yang diinginkan.

Aturan tangan kanan lebih sering digunakan menurut statistik daripada aturan gimlet, sebagian karena rumusannya yang lebih mudah dipahami, dikatakan: kita menggenggam suatu benda dengan tangan kanan kita, sedangkan jari-jari yang terkepal harus terlihat. arah garis magnet, dan ibu jari yang menonjol kurang lebih 90 derajat seharusnya menunjukkan arah arus listrik. Jika ada konduktor yang bergerak: tangan harus diputar sehingga garis-garis gaya medan ini tegak lurus dengan telapak tangan (90 derajat), ibu jari yang menonjol harus menunjuk pada jalur pergerakan konduktor, kemudian 4 jari yang ditekuk akan menunjuk ke jalur arus induksi.

Aturan tangan kiri

Aturan tangan kiri memiliki dua formulasi. Rumusan pertama menyatakan: tangan harus diposisikan sedemikian rupa sehingga sisa jari tangan yang melingkar menunjukkan jalur arus listrik pada suatu penghantar tertentu, garis induksi harus tegak lurus dengan telapak tangan, dan ibu jari tangan kiri yang terulur menunjukkan gaya yang diberikan pada konduktor tertentu. Rumusannya sebagai berikut: keempat jari tangan yang ditekuk, selain ibu jari, letaknya tepat sesuai dengan pergerakan arus listrik bermuatan negatif atau bermuatan positif, dan garis induksi harus diarahkan tegak lurus (90 derajat) ke telapak tangan. , dalam hal ini ibu jari yang terbuka dalam hal ini harus menunjuk pada aliran gaya Ampere atau gaya Lorentz.