URČOVANIE SMERU ČIAR MAGNETICKÉHO POLE

GILMETOVÉ PRAVIDLO
pre priamy vodič s prúdom

— slúži na určenie smeru magnetických čiar (magnetické indukčné čiary)
okolo priameho vodiča prenášajúceho prúd.

Ak sa smer translačného pohybu prívesku zhoduje so smerom prúdu vo vodiči, potom sa smer otáčania rukoväte zhoduje so smerom magnetických siločiar prúdu.

Povedzme, že vodič s prúdom je umiestnený kolmo na rovinu listu:
1. smer email. prúd od nás (do roviny plechu)

Podľa gimletového pravidla budú siločiary magnetického poľa smerovať v smere hodinových ručičiek.

Potom, podľa pravidla gimlet, budú siločiary magnetického poľa smerovať proti smeru hodinových ručičiek.

PRAVIDLO PRAVEJ RUKY
pre solenoid (t. j. cievku s prúdom)

- slúži na určenie smeru magnetických čiar (magnetických indukčných čiar) vo vnútri solenoidu.

Ak zopnete solenoid dlaňou pravej ruky tak, aby štyri prsty smerovali pozdĺž prúdu v zákrutách, potom predĺžený palec ukáže smer magnetických siločiar vo vnútri solenoidu.

1. Ako na seba vzájomne pôsobia 2 cievky s prúdom?

2. Ako sú smerované prúdy v drôtoch, ak sú interakčné sily smerované ako na obrázku?

3. Dva vodiče sú navzájom paralelné. Označte smer prúdu vo vodiči LED.

Teším sa na riešenia na ďalšej lekcii o „5“!

Je známe, že supravodiče (látky, ktoré majú pri určitých teplotách prakticky nulový elektrický odpor) môžu vytvárať veľmi silné magnetické polia. Boli uskutočnené experimenty na preukázanie podobných magnetických polí. Po ochladení keramického supravodiča tekutým dusíkom bol na jeho povrch umiestnený malý magnet. Odpudivá sila magnetického poľa supravodiča bola taká vysoká, že magnet stúpal, vznášal sa vo vzduchu a vznášal sa nad supravodičom, až kým supravodič, ktorý sa zahrieval, nestratil svoje mimoriadne vlastnosti.

class-fizika.narod.ru

MAGNETICKÉ POLE

- ide o špeciálny druh hmoty, prostredníctvom ktorej dochádza k interakcii medzi pohybujúcimi sa elektricky nabitými časticami.

VLASTNOSTI (STACIONÁLNEHO) MAGNETICKÉHO POĽA

Trvalé (alebo stacionárne) Magnetické pole je magnetické pole, ktoré sa v priebehu času nemení.

1. Magnetické pole je vytvorený pohybujúce sa nabité častice a telesá, vodiče s prúdom, permanentné magnety.

2. Magnetické pole platné na pohybujúcich sa nabitých časticiach a telesách, na vodičoch s prúdom, na permanentných magnetoch, na ráme s prúdom.

3. Magnetické pole vír, t.j. nemá zdroj.

- sú to sily, ktorými na seba navzájom pôsobia vodiče s prúdom.

.

je silová charakteristika magnetického poľa.

Vektor magnetickej indukcie je vždy nasmerovaný rovnakým spôsobom, ako je orientovaná voľne rotujúca magnetická ihla v magnetickom poli.

Jednotka SI magnetickej indukcie:

MAGNETICKÉ INDUKČNÉ LINKY

- sú to priamky dotyčnice, ku ktorým je v ktoromkoľvek bode vektor magnetickej indukcie.

Rovnomerné magnetické pole- ide o magnetické pole, v ktorom je v ktoromkoľvek bode vektor magnetickej indukcie konštantný vo veľkosti a smere; pozorované medzi doskami plochého kondenzátora, vo vnútri solenoidu (ak je jeho priemer oveľa menší ako jeho dĺžka) alebo vo vnútri pásového magnetu.

Magnetické pole priameho vodiča prenášajúceho prúd:

kde je smer prúdu vo vodiči smerom k nám kolmo na rovinu plechu,
- smer prúdu vo vodiči od nás je kolmý na rovinu plechu.

Magnetické pole solenoidu:

Magnetické pole pásového magnetu:

- podobný magnetickému poľu solenoidu.

VLASTNOSTI MAGNETICKÝCH INDUKČNÝCH LINKOV

- mať smer;
- nepretržitý;
-zatvorené (t.j. magnetické pole je vírové);
- nepretínajú sa;
— ich hustota sa používa na posúdenie veľkosti magnetickej indukcie.

SMER MAGNETICKÝCH INDUKČNÝCH VARIANT

- určuje sa podľa pravidla gimlet alebo pravidla pravej ruky.

Gimletovo pravidlo (väčšinou pre priamy vodič prenášajúci prúd):

Pravidlo pravej ruky (hlavne na určenie smeru magnetických čiar
vnútri solenoidu):

Existujú aj ďalšie možné aplikácie gimletu a pravidiel pravej ruky.

je sila, ktorou magnetické pole pôsobí na vodič s prúdom.

Ampérový silový modul sa rovná súčinu sily prúdu vo vodiči veľkosťou vektora magnetickej indukcie, dĺžkou vodiča a sínusom uhla medzi vektorom magnetickej indukcie a smerom prúdu vo vodiči. .

Ampérová sila je maximálna, ak je vektor magnetickej indukcie kolmý na vodič.

Ak je vektor magnetickej indukcie rovnobežný s vodičom, potom magnetické pole nemá žiadny vplyv na vodič s prúdom, t.j. Ampérova sila je nulová.

Smer ampérovej sily je určený pravidlo ľavej ruky:

Ak je ľavá ruka umiestnená tak, že zložka vektora magnetickej indukcie kolmá na vodič vstupuje do dlane a 4 vystreté prsty sú nasmerované v smere prúdu, palec ohnutý o 90 stupňov ukáže smer pôsobenia sily na vodiči s prúdom.

alebo

VPLYV MAGNETICKÉHO POĽA NA RÁM S PRÚDOM

Rovnomerné magnetické pole orientuje rám (t.j. vytvorí sa krútiaci moment a rám sa otočí do polohy, kde je vektor magnetickej indukcie kolmý na rovinu rámu).

Nerovnomerné magnetické pole orientuje + priťahuje alebo odpudzuje rám s prúdom.

V magnetickom poli priameho vodiča s prúdom (je nerovnomerný) je teda rám s prúdom orientovaný pozdĺž polomeru magnetickej čiary a je priťahovaný alebo odpudzovaný od priameho vodiča prúdom v závislosti od smeru prúdy.

Zapamätajte si tému „Elektromagnetické javy“ pre 8. ročník:

Pravidlo pravej ruky

Keď sa vodič pohybuje v magnetickom poli, vzniká v ňom usmernený pohyb elektrónov, teda elektrický prúd, ktorý vzniká javom elektromagnetickej indukcie.

Na určenie smer pohybu elektrónov Použime pravidlo ľavej ruky, ktoré poznáme.

Ak sa napríklad vodič umiestnený kolmo na výkres (obrázok 1) pohybuje spolu s elektrónmi, ktoré obsahuje, zhora nadol, potom bude tento pohyb elektrónov ekvivalentný elektrickému prúdu smerovanému zdola nahor. Ak magnetické pole, v ktorom sa vodič pohybuje, smeruje zľava doprava, potom na určenie smeru sily pôsobiacej na elektróny budeme musieť umiestniť ľavú ruku s dlaňou doľava tak, aby magnetické siločiary vstúpte do dlane a štyrmi prstami nahor (proti smeru vodiča pohybu, t.j. v smere „prúdu“); potom nám smer palca ukáže, že na elektróny vo vodiči bude pôsobiť sila smerujúca od nás na výkres. V dôsledku toho dôjde k pohybu elektrónov po vodiči, teda od nás k výkresu, a indukčný prúd vo vodiči bude smerovať z výkresu k nám.

Obrázok 1. Mechanizmus elektromagnetickej indukcie. Pohybom vodiča posúvame spolu s vodičom všetky elektróny v ňom obsiahnuté a pri pohybe elektrických nábojov v magnetickom poli na ne bude pôsobiť sila podľa pravidla ľavej ruky.

Pravidlo ľavej ruky, ktoré sme aplikovali len na vysvetlenie javu elektromagnetickej indukcie, sa však v praxi ukazuje ako nepohodlné. V praxi sa určuje smer indukčného prúdu podľa pravidla pravej ruky(Obrázok 2).

Obrázok 2 Pravidlo pravej ruky. Pravá ruka je otočená dlaňou k magnetickým siločiaram, palec smeruje v smere pohybu vodiča a štyri prsty naznačujú, ktorým smerom bude tiecť indukovaný prúd.

Pravidlo pravej ruky je to, ak umiestnite pravú ruku do magnetického poľa tak, že magnetické siločiary vstúpia do dlane a palec ukazuje smer pohybu vodiča, potom ostatné štyri prsty ukážu smer indukovaného prúdu vznikajúceho vo vodiči.

www.sxemotehnika.ru

Jednoduché vysvetlenie pravidla gimlet

Vysvetlenie názvu

Väčšina ľudí si pamätá zmienku z kurzu fyziky, konkrétne sekcie elektrodynamiky. Stalo sa to z nejakého dôvodu, pretože táto mnemotechnická pomôcka sa často dáva študentom, aby im zjednodušila pochopenie látky. V skutočnosti sa gimletovo pravidlo používa ako v elektrine, na určenie smeru magnetického poľa, tak aj v iných častiach, napríklad na určenie uhlovej rýchlosti.

Gimlet je nástroj na vŕtanie otvorov malého priemeru do mäkkých materiálov, pre moderného človeka by bolo bežnejšie použiť ako príklad vývrtku.

Dôležité! Predpokladá sa, že gimlet, skrutka alebo vývrtka má pravý závit, to znamená, že smer jeho otáčania pri uťahovaní je v smere hodinových ručičiek, t.j. doprava.

Video nižšie poskytuje úplnú formuláciu pravidla gimlet, nezabudnite si ho pozrieť, aby ste pochopili celý bod:

Ako súvisí magnetické pole s gimletom a rukami?

Vo fyzikálnych úlohách sa pri štúdiu elektrických veličín často stretávame s potrebou nájsť smer prúdu z vektora magnetickej indukcie a naopak. Tieto zručnosti budú potrebné aj pri riešení zložitých problémov a výpočtov zahŕňajúcich systémy magnetického poľa.

Než začneme uvažovať o pravidlách, chcem vám pripomenúť, že prúd tečie z bodu s vyšším potenciálom do bodu s nižším. Dá sa to povedať jednoduchšie - prúd tečie z plusu do mínusu.

Pravidlo gimletu má nasledujúci význam: keď je hrot gimletu zaskrutkovaný v smere prúdu, rukoväť sa bude otáčať v smere vektora B (vektor magnetických indukčných čiar).

Pravidlo pravej ruky funguje takto:

Položte palec, ako keby ste ukazovali „cool!“, potom otočte ruku tak, aby sa smer prúdu a prst zhodovali. Potom sa zvyšné štyri prsty zhodujú s vektorom magnetického poľa.

Vizuálna analýza pravidla pravej ruky:

Aby ste to videli jasnejšie, vykonajte experiment - rozsypte kovové hobliny na papier, vytvorte dieru v liste a navlečte drôt, po privedení prúdu naň uvidíte, že hobliny sa zoskupia do sústredných kruhov.

Magnetické pole v solenoide

Všetko vyššie uvedené platí pre priamy vodič, ale čo ak je vodič navinutý do cievky?

Už vieme, že keď prúd tečie okolo vodiča, vytvára sa magnetické pole, cievka je drôt mnohokrát stočený do krúžkov okolo jadra alebo tŕňa. Magnetické pole sa v tomto prípade zvyšuje. Solenoid a cievka sú v princípe to isté. Hlavnou črtou je, že siločiary magnetického poľa prebiehajú rovnako ako v situácii s permanentným magnetom. Solenoid je riadeným analógom druhého.

Pravidlo pravej ruky pre solenoid (cievku) nám pomôže určiť smer magnetického poľa. Ak držíte cievku v ruke so štyrmi prstami smerujúcimi v smere toku prúdu, potom váš palec ukáže na vektor B v strede cievky.

Ak otočíte gimlet pozdĺž zákrut, opäť v smere prúdu, t.j. od svorky „+“ po svorku „-“ solenoidu, potom ostrý koniec a smer pohybu zodpovedajú vektoru magnetickej indukcie.

Jednoducho povedané, kdekoľvek otočíte gimlet, magnetické siločiary vyjdú von. To isté platí pre jeden závit (kruhový vodič)

Určenie smeru prúdu pomocou gimletu

Ak poznáte smer vektora B - magnetická indukcia, môžete toto pravidlo ľahko aplikovať. Mentálne pohybujte gimletom v smere poľa v cievke s ostrou časťou dopredu, respektíve otáčanie v smere hodinových ručičiek pozdĺž osi pohybu ukáže, kam prúdi.

Ak je vodič rovný, otáčajte rukoväťou vývrtky pozdĺž vyznačeného vektora tak, aby bol tento pohyb v smere hodinových ručičiek. Vedieť, že má pravý závit - smer, v ktorom je zaskrutkovaný, sa zhoduje s prúdom.

Čo je spojené s ľavou rukou

Nezamieňajte si záchytku a pravidlo ľavej ruky, je potrebné určiť silu pôsobiacu na vodič. Narovnaná dlaň ľavej ruky sa nachádza pozdĺž vodiča. Prsty ukazujú v smere toku prúdu I. Siločiary prechádzajú otvorenou dlaňou. Palec sa zhoduje s vektorom sily - to je význam pravidla ľavej ruky. Táto sila sa nazýva ampérová sila.

Toto pravidlo môžete aplikovať na jednotlivé nabité častice a určiť smer 2 síl:

Predstavte si, že kladne nabitá častica sa pohybuje v magnetickom poli. Čiary vektora magnetickej indukcie sú kolmé na smer jeho pohybu. Otvorenú ľavú dlaň musíte umiestniť prstami v smere pohybu náboja, vektor B by mal preniknúť do dlane, potom palec ukáže smer vektora Fa. Ak je častica negatívna, prsty smerujú proti smeru náboja.

Ak vám nejaký bod nebol jasný, video jasne ukazuje, ako používať pravidlo ľavej ruky:

Je dôležité vedieť! Ak máte teleso a pôsobí naň sila, ktorá má tendenciu ho otáčať, otočte skrutku týmto smerom a určíte, kam smeruje moment sily. Ak hovoríme o uhlovej rýchlosti, potom je tu situácia takáto: keď sa vývrtka otáča v rovnakom smere ako otáčanie tela, bude sa skrutkovať v smere uhlovej rýchlosti.

Osvojiť si tieto metódy určovania smeru síl a polí je veľmi jednoduché. Takéto mnemotechnické pravidlá v elektrine značne uľahčujú úlohy školákov a študentov. Aj plný čajník si poradí s gýčom, ak aspoň raz otvoril víno vývrtkou. Hlavnou vecou je nezabudnúť, kde prúdi prúd. Opakujem, že používanie gimletu a pravej ruky sa najčastejšie úspešne používa v elektrotechnike.

Asi nevieš:

Pravidlá ľavej a pravej ruky

Pravidlo pravej ruky je pravidlo používané na určenie vektora indukcie magnetického poľa.

Toto pravidlo sa tiež nazýva „pravidlo gimlet“ a „pravidlo skrutky“ kvôli podobnosti princípu fungovania. Je široko používaný vo fyzike, pretože umožňuje určiť najdôležitejšie parametre - uhlovú rýchlosť, moment sily, moment hybnosti - bez použitia špeciálnych prístrojov alebo výpočtov. V elektrodynamike vám táto metóda umožňuje určiť vektor magnetickej indukcie.

Gimletovo pravidlo

Pravidlo návleku alebo skrutky: ak je dlaň pravej ruky umiestnená tak, že sa zhoduje so smerom prúdu v skúmanom vodiči, otáčanie rukoväte rúčky (palec dlane) dopredu bude priamo označujú vektor magnetickej indukcie.

Inými slovami, na určenie vektora musíte pravou rukou zaskrutkovať vŕtačku alebo vývrtku. Pri zvládnutí tohto pravidla nie sú žiadne zvláštne ťažkosti.

Existuje ďalšia variácia tohto pravidla. Najčastejšie sa táto metóda jednoducho nazýva „pravidlo pravej ruky“.

Znie to takto: na určenie smeru indukčných čiar vytvoreného magnetického poľa je potrebné vziať vodič rukou tak, aby palec vľavo v uhle 90 stupňov ukazoval smer prúdu, ktorý ním preteká.

Podobná možnosť je aj pre solenoid.

V takom prípade by ste mali uchopiť zariadenie tak, aby sa prsty dlane zhodovali so smerom prúdu v zákrutách. Vyčnievajúci palec v tomto prípade ukáže, odkiaľ pochádzajú siločiary magnetického poľa.

Pravidlo pravej ruky pre pohyblivý vodič

Toto pravidlo pomôže aj v prípade vodičov pohybujúcich sa v magnetickom poli. Len tu musíte konať trochu inak.

Otvorená dlaň pravej ruky by mala byť umiestnená tak, aby do nej vstupovali siločiary kolmo. Vysunutý palec by mal ukazovať v smere pohybu vodiča. Pri tomto usporiadaní sa predĺžené prsty zhodujú so smerom indukčného prúdu.

Ako vidíme, počet situácií, kedy toto pravidlo skutočne pomáha, je pomerne veľký.

Prvé pravidlo ľavej ruky

Ľavú dlaň je potrebné umiestniť tak, aby do nej indukčné čiary poľa vstupovali v pravom uhle (kolmo). Štyri vystreté prsty dlane by sa mali zhodovať so smerom elektrického prúdu vo vodiči. V tomto prípade predĺžený palec ľavej dlane ukáže smer sily pôsobiacej na vodič.

V praxi táto metóda umožňuje určiť smer, ktorým sa vodič, ktorým prechádza elektrický prúd, umiestnený medzi dvoma magnetmi, začne vychyľovať.

Druhé pravidlo ľavej ruky

Existujú aj iné situácie, kedy môžete použiť pravidlo ľavej ruky. Najmä na určenie síl s pohybujúcim sa nábojom a stacionárnym magnetom.

Ďalšie pravidlo ľavej ruky hovorí: Dlaň ľavej ruky by mala byť umiestnená tak, aby do nej kolmo vstupovali indukčné čiary vytvoreného magnetického poľa. Poloha štyroch vysunutých prstov závisí od smeru elektrického prúdu (pozdĺž pohybu kladne nabitých častíc alebo proti záporným). Vyčnievajúci palec ľavej ruky v tomto prípade naznačí smer ampérovej sily alebo Lorentzovej sily.

Výhody pravidiel pravej a ľavej ruky sú práve v tom, že sú jednoduché a umožňujú presne určiť dôležité parametre bez použitia ďalších prístrojov. Používajú sa ako pri vykonávaní rôznych experimentov a testov, tak aj v praxi, pokiaľ ide o vodiče a elektromagnetické polia.

solo-project.com

Pravidlo ľavej ruky

Priamy drôt s prúdom. Prúd (I) pretekajúci drôtom vytvára okolo drôtu magnetické pole (B).

Pravidlo pravej ruky

Gimletovo pravidlo: „Ak sa smer translačného pohybu rúčky (skrutky) s pravým závitom zhoduje so smerom prúdu vo vodiči, potom sa smer otáčania rukoväte zhoduje so smerom vektora magnetickej indukcie. “

Určenie smeru magnetického poľa okolo vodiča

Pravidlo pravej ruky: "Ak je palec pravej ruky umiestnený v smere prúdu, potom smer zovretia vodiča štyrmi prstami ukáže smer čiar magnetickej indukcie."

Pre solenoid je formulovaný takto: „Ak zopnete solenoid dlaňou pravej ruky tak, aby štyri prsty smerovali pozdĺž prúdu v zákrutách, potom predĺžený palec ukáže smer magnetických siločiar vo vnútri solenoidu.“

Pravidlo ľavej ruky

Na určenie smeru ampérovej sily sa zvyčajne používa pravidlo ľavej ruky: "Ak umiestnite ľavú ruku tak, aby indukčné čiary vstúpili do dlane a vystreté prsty smerovali pozdĺž prúdu, potom unesený palec ukáže smer sily pôsobiacej na vodič."

Nadácia Wikimedia. 2010.

Pozrite sa, čo je „pravidlo ľavej ruky“ v iných slovníkoch:

PRAVIDLO ĽAVEJ RUKY, pozri FLEMINGOVE PRAVIDLÁ... Vedecko-technický encyklopedický slovník

pravidlo ľavej ruky- - [Ya.N.Luginsky, M.S.Fezi Zhilinskaya, Yu.S.Kabirov. Anglicko-ruský slovník elektrotechniky a energetiky, Moskva, 1999] Témy elektrotechniky, základné pojmy EN Flemingovo pravidlo pravidlo ľavej rukyMaxwellovo pravidlo ... Technická príručka prekladateľa

pravidlo ľavej ruky- kairės rankos taisyklė statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. Flemingovo pravidlo; pravidlo ľavej ruky vok. Linke Hand Regel, f rus. pravidlo ľavej ruky, n; Flemingovo pravidlo, n pranc. règle de la main gauche, f … Fizikos terminų žodynas

Priamy drôt s prúdom. Prúd (I) pretekajúci drôtom vytvára okolo drôtu magnetické pole (B). Pravidlo gimlet (tiež pravidlo pravej ruky) je mnemotechnické pravidlo na určenie smeru vektora uhlovej rýchlosti charakterizujúceho rýchlosť ... Wikipedia

Jarg. školy Žartujem. 1. Pravidlo ľavej ruky. 2. Akékoľvek nenaučené pravidlo. (Nahrané v roku 2003) ... Veľký slovník ruských prísloví

Určuje smer sily, ktorá pôsobí na vodič s prúdom umiestnený v magnetickom poli. Ak je dlaň ľavej ruky umiestnená tak, že vystreté prsty sú nasmerované pozdĺž prúdu a siločiary magnetického poľa vstupujú do dlane, potom... ... Veľký encyklopedický slovník

Na určenie smeru mechanického sily, do raja pôsobí na tie, ktoré sa nachádzajú v magnete. poľný vodič s prúdom: ak umiestnite ľavú dlaň tak, aby sa natiahnuté prsty zhodovali so smerom prúdu a siločiarami magnetického poľa. polia vstúpili do dlane, potom ... ... Fyzická encyklopédia

Vďaka dnešnému videonávodu sa dozvieme, ako sa magnetické pole zisťuje jeho vplyvom na elektrický prúd. Pripomeňme si pravidlo ľavej ruky. Prostredníctvom experimentu sa dozvieme, ako sa magnetické pole deteguje jeho účinkom na iný elektrický prúd. Poďme si naštudovať, čo je pravidlo ľavej ruky.

V tejto lekcii si rozoberieme problematiku detekcie magnetického poľa jeho vplyvom na elektrický prúd a zoznámime sa s pravidlom ľavej ruky.

Obráťme sa na skúsenosti. Prvý takýto experiment na štúdium interakcie prúdov uskutočnil francúzsky vedec Ampere v roku 1820. Experiment bol nasledovný: cez paralelné vodiče prechádzal v jednom smere elektrický prúd, potom sa pozorovala interakcia týchto vodičov v rôznych smeroch.

Ryža. 1. Ampérov experiment. Jednosmerné vodiče vedúce prúd sa priťahujú, opačné vodiče sa odpudzujú

Ak vezmete dva paralelné vodiče, cez ktoré prechádza elektrický prúd v rovnakom smere, potom sa v tomto prípade vodiče navzájom priťahujú. Keď elektrický prúd tečie rôznymi smermi v rovnakých vodičoch, vodiče sa navzájom odpudzujú. Pozorujeme teda silový účinok magnetického poľa na elektrický prúd. Môžeme teda povedať nasledovné: magnetické pole je vytvorené elektrickým prúdom a je detekované jeho účinkom na iný elektrický prúd (Ampérova sila).

Keď sa uskutočnilo veľké množstvo podobných experimentov, získalo sa pravidlo, ktoré dáva do súvislosti smer magnetických čiar, smer elektrického prúdu a silové pôsobenie magnetického poľa. Toto pravidlo sa nazýva pravidlo ľavej ruky. Definícia: ľavá ruka musí byť umiestnená tak, aby magnetické čiary vstupovali do dlane, štyri vystreté prsty ukazujú smer elektrického prúdu – potom ohnutý palec udáva smer magnetického poľa.

Ryža. 2. Pravidlo ľavej ruky

Upozorňujeme: nemôžeme povedať, že kamkoľvek smeruje magnetická čiara, tam pôsobí magnetické pole. Tu je vzťah medzi veličinami o niečo komplikovanejší, preto používame pravidlo ľavej ruky.

Pripomeňme si, že elektrický prúd je smerový pohyb elektrických nábojov. To znamená, že magnetické pole pôsobí na pohybujúci sa náboj. A v tomto prípade môžeme použiť aj pravidlo ľavej ruky na určenie smeru tejto akcie.

Pozrite sa na obrázok nižšie, kde nájdete rôzne použitia pravidla ľavej ruky a každý prípad si analyzujte sami.

Ryža. 3. Rôzne aplikácie pravidla ľavej ruky

Na záver ešte jeden dôležitý fakt. Ak je elektrický prúd alebo rýchlosť nabitej častice nasmerovaná pozdĺž siločiar magnetického poľa, potom nebude mať magnetické pole žiadny vplyv na tieto objekty.

Zoznam doplnkovej literatúry:

Aslamazov L.G. Pohyb nabitých častíc v elektrických a magnetických poliach // Quantum. - 1984. - Číslo 4. - S. 24-25. Myakishev G.Ya. Ako funguje elektromotor? // Kvantové. - 1987. - Číslo 5. - S. 39-41. Učebnica elementárnej fyziky. Ed. G.S. Landsberg. T. 2. - M., 1974. Yavorsky B.M., Pinsky A.A. Základy fyziky. T.2. - M.: Fizmatlit, 2003.

Z hodín experimentálnej fyziky môžeme konštatovať, že magnetické pole ovplyvňuje pohyb nabitých častíc a následne aj vodiče s prúdom. Sila magnetického poľa pôsobiaca na vodič s prúdom sa nazýva ampérová sila a jej vektorový smer určuje pravidlo ľavej ruky.

Ampérova sila je priamo úmerná indukcii magnetického poľa, sile prúdu vo vodiči, dĺžke vodiča a uhlu vektora magnetického poľa voči vodiču. Matematický zápis tohto vzťahu sa nazýva Amperov zákon:

FA = B*I*l*sinα

Na základe tohto vzorca môžeme usúdiť, že pri α=0° (rovnobežná poloha vodiča) bude sila F A nulová a pri α=90° (kolmý smer vodiča) bude maximálna.

Vlastnosti sily pôsobiacej na vodič s elektrickým prúdom v magnetickom poli boli podrobne opísané v prácach A. Ampereho.

Ak ampérová sila pôsobí na celý vodič s prechádzajúcim prúdom (tok nabitých častíc), potom je jednotlivá pohybujúca sa kladne nabitá častica pod vplyvom Lorentzovej sily. Lorentzovu silu je možné vyjadriť pomocou F A vydelením tejto hodnoty počtom pohybujúcich sa nábojov vo vodiči (koncentrácia nosičov náboja).

V magnetickom poli sa vplyvom Lorentzovej sily náboj pohybuje po kružnici za predpokladu, že smer jeho pohybu je kolmý na indukčné čiary.

Lorentzova sila sa vypočíta podľa nasledujúceho vzorca:

F L = q*v*B*sinα

Po vykonaní série fyzikálnych experimentov s použitím magnetických pólov ako zdroja rovnomerného magnetického poľa. a rámoch s prúdom možno pozorovať zmenu správania rámu (je tlačený alebo ťahaný do zóny šírenia magnetického poľa), keď sa mení nielen smer nabitých častíc, ale aj orientácia pólov. zmeny. Vektor magnetickej indukcie, vektor rýchlosti nabitých častíc (smer prúdu) a vektor sily sú teda v úzkej interakcii a sú navzájom kolmé.

Na určenie smeru pôsobenia Lorentzových a Ampérových síl by ste mali použiť pravidlo ľavej ruky: „Ak je dlaň ľavej ruky otočená tak, že siločiary magnetického poľa do nej vstupujú v pravom uhle a natiahnuté prsty sú umiestnený v smere elektrického prúdu (smer pohybu častíc s kladným nábojom), potom bude smer sily naznačený kolmo posunutým palcom.“

Táto zjednodušená formulácia umožňuje rýchlo a presne určiť smer akéhokoľvek neznámeho vektora: indukčné čiary sily, prúdu alebo magnetického poľa.

Pravidlo ľavej ruky platí, keď:

• určí sa smer sily na kladne nabité častice (pre záporne nabité častice bude smer opačný);
• indukčné čiary magnetického poľa a vektor rýchlosti nabitých častíc zvierajú uhol odlišný od nuly (inak sila nebude pôsobiť na vodič).

V rovnomernom magnetickom poli je rám s prúdom umiestnený tak, že siločiary magnetického poľa prechádzajú jeho rovinou v pravom uhle.

Ak sa okolo lineárneho vodiča s prúdom vytvorí magnetické pole, potom sa považuje za nehomogénne (premenlivé v čase a priestore). V takomto poli bude rám s prúdom nielen určitým spôsobom orientovaný, ale bude tiež priťahovaný k vodiču s prúdom alebo posunutý za hranice magnetického poľa. Správanie rámu je určené smerom prúdov vo vodiči a ráme. Rám s prúdom sa vždy otáča pozdĺž polomeru indukčných čiar nehomogénneho magnetického poľa.

Ak vezmeme do úvahy dva vodiče s prúdmi pohybujúcimi sa rovnakým smerom, potom pomocou pravidla ľavej ruky môžeme určiť, že sila pôsobiaca na pravý vodič bude smerovať doľava, zatiaľ čo sila pôsobiaca na ľavý vodič bude smerovať do správny. V dôsledku toho sa ukazuje, že sily pôsobiace na vodiče smerujú k sebe. Práve tento záver vysvetľuje príťažlivosť vodičov s jednosmernými prúdmi.

Ak prúd v dvoch paralelných vodičoch prúdi v opačných smeroch, pôsobiace sily budú smerovať rôznymi smermi. To spôsobí, že sa dva vodiče budú navzájom odpudzovať.

Rám s prúdom umiestnený v nerovnomernom magnetickom poli je vystavený silám v rôznych smeroch, čo spôsobuje jeho otáčanie. Na tomto jave je založený princíp činnosti elektromotora.

Aplikácia pravidla ľavej ruky má veľký praktický význam a je výsledkom opakovaných experimentov, ktoré odhaľujú povahu magnetického poľa.

Video o pravidle ľavej ruky

Pomocou pravidiel ľavej a pravej ruky môžete ľahko nájsť a určiť smery prúdu, magnetických čiar a iných fyzikálnych veličín.

Gimlet a pravidlo pravej ruky

Pravidlo gimlet prvýkrát sformuloval slávny fyzik Peter Buravchik. Je vhodné použiť na určenie smeru napätia. Formulácia pravidla je teda nasledujúca: v prípade, že sa v smere elektrického prúdu priskrutkuje translačný krúžok, smer rukoväte samotného brvna sa musí zhodovať so smerom magnetického poľa. Toto pravidlo sa dá aplikovať so solenoidom: uchopíme solenoid, prsty by mali smerovať rovnakým smerom ako prúd, to znamená ukázať dráhu prúdu v zákrutách, potom vystrčíme palec pravej ruky, ukazuje na požadovanú dráhu magnetických indukčných čiar.

Pravidlo pravej ruky sa používa podľa štatistík oveľa častejšie ako pravidlo gimletu, čiastočne kvôli zrozumiteľnejšej formulácii hovorí: pravou rukou uchopíme predmet, pričom zovreté prsty päste by mali ukázať smer magnetických čiar a palec vyčnievajúci približne o 90 stupňov by mal ukazovať smer elektrického prúdu. Ak sa vodič pohybuje: ruka by mala byť otočená tak, aby siločiary tohto poľa boli kolmé na dlaň (90 stupňov), vyčnievajúci palec by mal ukazovať na dráhu pohybu vodiča, potom 4 ohnuté prsty ukazujú na dráhu indukčného prúdu.

Pravidlo ľavej ruky

Pravidlo ľavej ruky má dve formulácie. Prvá formulácia hovorí: ruka by mala byť umiestnená tak, aby zvyšné pokrčené prsty ruky ukazovali dráhu elektrického prúdu v danom vodiči, indukčné čiary by mali byť kolmé na dlaň a vystretý palec ľavej ruky ukazoval sila pôsobiaca na daný vodič. Nasledujúca formulácia znie: štyri ohnuté prsty ruky sú okrem palca umiestnené presne podľa pohybu záporne nabitého alebo kladne nabitého elektrického prúdu a indukčné čiary by mali smerovať kolmo (90 stupňov) do dlane , v tomto prípade by mal odhalený palec v tomto prípade ukazovať na prúdenie Ampérových síl alebo Lorentzových síl.