Правило буравчика. Правило правой и левой руки

2. ПЛАН

1.
2.
3.
4.
5.
6.
Магнитное поле и его графическое изображение
Неоднородное и однородное магнитное поле
Правило буравчика
Правило правой руки
Правило левой руки
Список литературы

4. Магнитное поле и его графическое изображение

Поскольку электрический ток – это
направленное движение заряженных частиц,
то можно сказать, что магнитное поле
создается движущимися заряженными
частицами, как положительными, так и
отрицательными. Для наглядного
представления магнитного поля мы
пользовались магнитными линиями.
Магнитные линии – это воображаемые
линии, вдоль которых расположились бы
маленькие магнитные стрелки, помещенные
в магнитное поле.
На рисунке показано магнитная линия
(как прямолинейная, так и криволинейная).
По картине магнитных линий можно судить
не только о направлении, но и о величине
магнитного поля.

5. Неоднородное и однородное магнитное поле

Сила, с которой поле полосового магнита
действует на помещенную в это поле
магнитную стрелку, в разных точках поля
может быть различной как по модулю, так и
по направлению. Такое поле называют
неоднородным. Линии неоднородного
магнитного поля искривлены, их густота
меняется от точки к точке. В некоторой
ограниченной области пространства можно
создать однородное магнитное поле, т.е.
поле, в любой точке которого сила действия
на магнитную стрелку одинакова по модулю
и направлению.
Для изображения магнитного поля
пользуются следующим приемом. Если
линии однородного магнитного поля

расположены перпендикулярно к плоскости
чертежа и наплавлены от нас за чертеж, то
их изображают крестиками, а если из-за
чертежа к нам – то точками.

6. Правило буравчика

Известно, что направление линий
магнитного поля тока связано с
направлением тока в проводнике. Эта
связь может быть выражена простым
правилом, которое называется правилом
буравчика.
Правило буравчика заключается в
следующем: если направление
поступательного движения буравчика
совпадает с направлением тока в
проводнике, то направление вращения
ручки буравчика совпадает с
направлением линий магнитного поля
тока.
С помощью правила буравчика по
направлению тока можно определить
направлений линий магнитного поля,
создаваемого этим током, а по
направлению линий магнитного поля –
направление тока, создающего это
поле.

7. Правило правой руки

Для определения направления линий
магнитного поля соленоида удобнее пользоваться
другим правилом, которое иногда называют
правилом правой руки.
Это правило читается так:
если обхватить соленоид ладонью
правой руки, направив четыре пальца по
направлению тока в витках, то
отставленный большой палец покажет
направление линий магнитного поля
внутри соленоида.
Соленоид, как и магнит, имеет полосы: 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.

8. 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

9. Правило левой руки

Направление силы,
действующей на проводник с
током в магнитном поле, можно
определить, пользуясь правилом
левой руки. Если левую руку
расположить так. Чтобы линии
магнитного поля входили в
ладонь перпендикулярно к ней, а
четыре пальца были
направлены по току. То
отставленный на 900 большой
палец покажет направление
действующей на проводник
силы.

10. Определение силы Ампера

Если левую руку расположить
так, чтобы вектор магнитной
индукции входил в ладонь, а
вытянутые пальцы были
направлены вдоль тока, то
отведенный большой палец
укажет направление действия
силы Ампера на проводник с
током.
FA B I l Sin

11. Сила, действующая на заряд

Если левую руку расположить
так, чтобы линии магнитного
поля входили в ладонь
перпендикулярно к ней, а
четыре пальца были
направлены по движению
положительно зараженной
частицы (или против движения
отрицательно заряженной), то
отставленный на 900 большой
палец покажет направление
действующей на частицу силы
Лоренца.

12. Список литературы

Учебник для общеобразовательных учебных заведений – Физика 9
класс, Перышки А.В. и Гутник Е.М.
«Сборник задач по физике» (В.

И. Лукашик, Е.В. Иванова)
«Физика». Краткий справочник школьника.
«Физика». Большой справочник для школьников и поступающих в вузы.
«Физика». Словарь школьника.
«Большой справочник школьника».
«Учебный справочник школьника».
выход

Правила буравчика и правого винта: закон правой руки для соленоида

Продолжительное время электрические и магнитные поля изучались раздельно.

Но в 1820 году датский учёный Ханс Кристиан Эрстед во время лекции по физике обнаружил, что магнитная стрелка поворачивается возле проводника с током (см. Рис. 1). Это доказало магнитное действие тока.

После проведения нескольких экспериментов Эрстед обнаружил, что поворот магнитной стрелки зависел от направления тока в проводнике.

Рис. 1. Опыт Эрстеда

Для того чтобы представить, по какому принципу происходит поворот магнитной стрелки вблизи проводника с током, рассмотрим вид с торца проводника (см. Рис. 2, ток  направлен в рисунок,  – из рисунка), возле которого установлены магнитные стрелки.

После пропускания тока стрелки выстроятся определённым образом, противоположными полюсами друг к другу.

Так как магнитные стрелки выстраиваются по касательным к магнитным линиям, то магнитные линии прямого проводника с током представляют собой окружности, а их направление зависит от направления тока в проводнике.

Рис. 2. Расположение магнитных стрелок возле прямого проводника с током

Для более наглядной демонстрации магнитных линий проводника с током можно провести следующий опыт. Если вокруг проводника с током высыпать железные опилки, то через некоторое время опилки, попав в магнитное поле проводника, намагнитятся и расположатся по окружностям, которые охватывают проводник (см. Рис. 3).

Рис. 3. Расположение железных опилок вокруг проводника с током (Источник)

Для определения направления магнитных линий возле проводника с током существует

правило буравчика (правило правого винта) – если вкручивать буравчик по направлению тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика укажет направление линий магнитного поля тока (см. Рис. 4).

Рис. 4. Правило буравчика (Источник)

Также можно использовать правило правой руки – если направить большой палец правой руки по направлению тока в проводнике, то четыре согнутых пальца укажут направление линий магнитного поля тока (см. Рис. 5).

Рис. 5. Правило правой руки (Источник)

Оба указанных правила дают один и тот же результат и могут быть использованы для определения направления тока по направлению магнитных линий поля.

После открытия явления возникновения магнитного поля вблизи проводника с током Эрстед разослал результаты своих исследований большинству ведущих учёных Европы.

Получив эти данные, французский математик и физик Ампер приступил к своей серии экспериментов и через некоторое время продемонстрировал публике опыт по взаимодействию двух параллельных проводников с током.

Ампер установил, что если по двум расположенным параллельно проводникам течёт электрический ток в одну сторону, то такие проводники притягиваются (см.

Рис. 6 б) если ток течёт в противоположные стороны – проводники отталкиваются (см. Рис. 6 а).

Рис. 6. Опыт Ампера (Источник)

Из своих опытов Ампер сделал следующие выводы:

1. Вокруг магнита, или проводника, или электрически заряженной движущейся частицы существует магнитное поле.

2. Магнитное поле действует с некоторой силой на заряженную частицу, движущуюся в этом поле.

3. Электрический ток представляет собой направленное движение заряженных частиц, поэтому магнитное поле действует на проводник с током.

На рисунке 7 изображён проволочный прямоугольник, направление тока в котором показано стрелками. Используя правило буравчика, начертить возле сторон прямоугольника по одной магнитной линии, указав стрелкой её направление.

Рис. 7. Иллюстрация к задаче

Решение

Вдоль сторон прямоугольника (проводящей рамки) вкручиваем мнимый буравчик по направлению тока.

Вблизи правой боковой стороны рамки магнитные линии будут выходить из рисунка слева от проводника и входить в плоскость рисунка справа от него. Это обозначается с помощью правила стрелы в виде точки слева от проводника и крестика справа от него (см. Рис. 8).

Аналогично определяем направление магнитных линий возле других сторон рамки.

Рис. 8. Иллюстрация к задаче

Опыт Ампера, в котором вокруг катушки устанавливались магнитные стрелки, показал, что при протекании по катушке тока стрелки к торцам соленоида устанавливались разными полюсами вдоль мнимых линий (см.

Рис. 9). Это явление показало, что вблизи катушки с током есть магнитное поле, а также что у соленоида есть магнитные полюса. Если изменить направление тока в катушке, магнитные стрелки развернутся.

Рис. 9. Опыт Ампера. Образование магнитного поля вблизи катушки с током

Для определения магнитных полюсов катушки с током используется правило правой руки для соленоида (см. Рис.

10) – если обхватить соленоид ладонью правой руки, направив четыре пальца по направлению тока в витках, то большой палец покажет направление линий магнитного поля внутри соленоида, то есть на его северный полюс.

Это правило позволяет определять направление тока в витках катушки по расположению её магнитных полюсов.

Рис. 10. Правило правой руки для соленоида с током

Определите направление тока в катушке и полюсы у источника тока, если при прохождении тока в катушке возникают указанные на рисунке 11 магнитные полюсы.

Рис. 11. Иллюстрация к задаче

Решение

Согласно правилу правой руки для соленоида, обхватим катушку таким образом, чтобы большой палец показывал на её северный полюс. Четыре согнутых пальца укажут на направление тока вниз по проводнику, следовательно, правый полюс источника тока положительный (см. Рис. 12).

Рис. 12. Иллюстрация к задаче

На данном уроке мы рассмотрели явление возникновения магнитного поля вблизи прямого проводника с током и катушки с током (соленоида). Также были изучены правила нахождения магнитных линий данных полей.

Список литературы

1. А.В. Перышкин, Е.М. Гутник. Физика 9. – Дрофа, 2006.
2. Г.Н. Степанова. Сборник задач по физике. – М.: Просвещение, 2001.
3. А.Фадеева. Тесты физика (7 – 11 классы). – М., 2002.
4. В. Григорьев, Г. Мякишев Силы в природе. – М.: Наука, 1997.

Домашнее задание

1. А.В. Перышкин, Е.М. Гутник. Физика 9: § 44, стр. 149, упр. 35 (1–5) (Источник).
2. Что можно определить, используя правило буравчика?
3. Что можно определить, используя правило правой руки?
4. Определить направление тока по известному направлению магнитных линий (см. Рис. 13).Рис. 13. Иллюстрация к задаче

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Интернет-портал Clck.ru (Источник).
2. Интернет-портал Class-fizika.narod.ru (Источник).
3. Интернет-портал Festival.1september.ru (Источник).

Источник: https://interneturok.ru/lesson/physics/9-klass/elektromagnitnye-yavleniya/napravlenie-toka-i-napravlenie-liniy-ego-magnitnogo-polya-2?konspekt

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

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.

Правило правой руки (буравчика) легко понять, глядя на обычный штопор

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.

Простое и понятное объяснение с наглядным примером

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.

Главное – не забыть, в каком направлении течёт ток

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.

Ещё одно чёткое и понятное объяснение

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:

• сила Лоренца;
• сила Ампера.

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.

Применение для силы Лоренца

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.

Источник: https://seti.guru/pravilo-pravoy-i-levoy-ruki-v-fizike-primenenie

Конспект урока по теме «Правило буравчика, правило правой руки»

Инфоурок › Физика ›Презентации›Конспект урока по теме «Правило буравчика, правило правой руки»

Важно! Узнайте, чем закончилась проверка учебного центра «Инфоурок»?

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд
2 слайд Описание слайда:

Магнитное поле и его графическое изображение Поскольку электрический ток – это направленное движение заряженных частиц, то можно сказать, что магнитное поле создается движущимися заряженными частицами, как положительными, так и отрицательными.

Для наглядного представления магнитного поля мы пользовались магнитными линиями. Магнитные линии – это воображаемые линии, вдоль которых расположились бы маленькие магнитные стрелки, помещенные в магнитное поле. На рисунке показано магнитная линия (как прямолинейная, так и криволинейная).

По картине магнитных линий можно судить не только о направлении, но и о величине магнитного поля.

3 слайд Описание слайда:

Неоднородное и однородное магнитное поле Сила, с которой поле полосового магнита действует на помещенную в это поле магнитную стрелку, в разных точках поля может быть различной как по модулю, так и по направлению. Такое поле называют неоднородным. Линии неоднородного магнитного поля искривлены, их густота меняется от точки к точке.

В некоторой ограниченной области пространства можно создать однородное магнитное поле, т.е. поле, в любой точке которого сила действия на магнитную стрелку одинакова по модулю и направлению. Для изображения магнитного поля пользуются следующим приемом.

Если линии однородного магнитного поля расположены перпендикулярно к плоскости чертежа и наплавлены от нас за чертеж, то их изображают крестиками, а если из-за чертежа к нам – то точками.

4 слайд Описание слайда:

Правило буравчика Направление линий магнитного поля тока связано с направлением тока в проводнике.

Правило буравчика если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика совпадает с направлением линий магнитного поля тока.

С помощью правила буравчика по направлению тока можно определить направлений линий магнитного поля, создаваемого этим током, а по направлению линий магнитного поля – направление тока, создающего это поле.

5 слайд Описание слайда:

Проводник с током расположен  перпендикулярно плоскости листа: 1. Направление электрического тока от нас ( в плоскость листа) Согласно правилу буравчика, линии магнитного поля будут направлены по часовой стрелке. или Линии магнитного поля будут направлены по часовой стрелке

6 слайд Описание слайда:

Проводник с током расположен  перпендикулярно плоскости листа: 2.Направление электрического тока на нас ( из плоскости листа) Согласно правилу буравчика, линии магнитного поля будут направлены по часовой стрелке. или Линии магнитного поля будут направлены против часовой стрелки

7 слайд Описание слайда:

Правило правой руки Для определения направления линий магнитного поля соленоида удобнее пользоваться другим правилом, которое иногда называют правилом правой руки. если обхватить соленоид ладонью правой руки, направив четыре пальца по направлению тока в витках, то отставленный большой палец покажет направление линий магнитного поля внутри соленоида.

8 слайд Описание слайда:

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.

9 слайд Описание слайда:

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

10 слайд Описание слайда:

1. Магнитное поле создается… 2.Что показывает картина магнитных линий? 3.Дайте характеристику однородного магнитного поля. Выполнить чертеж. 4. Дайте характеристику неоднородного магнитного поля. Выполнить чертеж. 5.Изобразите однородное магнитное поле в зависимости от направления магнитных линий.

Поясните . 6. Объясните принцип действия правила буравчика. 7.Укажите два случая зависимости направления магнитных линий от направления электрического тока. 8. Каким правилом следует воспользоваться для определения направления магнитных линий соленоида. В чем оно заключается? 9.

Как определить полюсы соленоида?

11 слайд Описание слайда:

Обнаружение магнитного поля по его действию на электрический ток. Правило левой руки.

12 слайд Описание слайда:

На всякий проводник с током, помещенный в магнитное поле и не совпадающий c его магнитными линиями, это поле действует с некоторой силой.

13 слайд Описание слайда:

Выводы: Магнитное поле создаётся электрическим током и обнаруживается по его действию на электрический ток. Направление тока в проводнике, направление линий магнитного поля и направление силы, действующей на проводник, связаны между собой.

14 слайд Описание слайда:

Правило левой руки Направление силы, действующей на проводник с током в магнитном поле, можно определить, пользуясь правилом левой руки. Если левую руку расположить так , чтобы линии магнитного поля входили в ладонь перпендикулярно к ней, а четыре пальца были направлены по току. То отставленный на 900 большой палец покажет направление действующей на проводник силы.

15 слайд Описание слайда:

За направление тока во внешней цепи принято направление от «+» к «–», т.е. против направления движения электронов в цепи

16 слайд Описание слайда:

Определение силы Ампера Если левую руку расположить так, чтобы вектор магнитной индукции входил в ладонь, а вытянутые пальцы были направлены вдоль тока, то отведенный большой палец укажет направление действия силы Ампера на проводник с током.

17 слайд Описание слайда:

Правило левой руки можно применять для определения направления силы, с которой магнитное поле действует на отдельно взятые движущиеся заряженные частицы.

18 слайд Описание слайда:

Сила, действующая на заряд Если левую руку расположить так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь перпендикулярно к ней, а четыре пальца были направлены по движению положительно заряженной частицы (или против движения отрицательно заряженной), то отставленный на 900 большой палец покажет направление действующей на частицу силы Лоренца.

19 слайд Описание слайда:

Пользуясь правилом левой руки можно определить направление тока, направление магнитных линий, знак заряда движущейся частицы.

20 слайд Описание слайда:

Случай когда сила действия магнитного поля на проводник с током или движущуюся заряженную частицу F=0

21 слайд Описание слайда:

Реши задачу:

22 слайд
23 слайд Описание слайда:

Отрицательно заряженная частица, движущаяся со скоростью v в магнитном поле. Сделайте такой же рисунок в тетради и укажите стрелочкой направление силы, с которой поле действует на частицу. Магнитное поле действует с силой F на частицу, движущуюся со скоростью v. Определите знак заряда частицы.

Курс повышения квалификации

ЕГЭ по физике: методика решения задач

Общая информация

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Источник: https://infourok.ru/konspekt-uroka-po-teme-pravilo-buravchika-pravilo-pravoy-ruki-918260.html

Правило буравчика

Правило буравчика – упрощенная наглядная демонстрация при помощи одной руки правильного умножения двух векторов. Геометрия школьного курса подразумевает осведомленность учеников о скалярном произведении. В физике часто встречается векторное.

Понятие вектора

Полагаем, нет смысла истолковывать правило буравчика при отсутствии знания определения вектора. Требуется открыть бутылку – знание о правильных действиях поможет. Вектором называют математическую абстракцию, не существующую реально, выказывающую указанные признаки:

1. Направленный отрезок, обозначаемый стрелкой.
2. Точкой начала послужит точка действия силы, описываемой вектором.
3. Длина вектора равна модулю силы, поля, прочих описываемых величин.

Не всегда затрагивают силу. Векторами описывается поле. Простейший пример показывают школьникам преподаватели физики. Подразумеваем линии напряженности магнитного поля. Вдоль обычно рисуются векторы по касательной. В иллюстрациях действия на проводник с током увидите прямые линии.

Правило буравчика

Векторные величины часто лишены места приложения, центры действия выбираются по договоренности. Момент силы исходит из оси плеча. Требуется для упрощения сложения. Допустим, на рычаги различной длины действуют неодинаковые силы, приложенные к плечам с общей осью. Простым сложением, вычитанием моментов найдем результат.

Векторы помогают решить многие обыденные задачи и, хотя выступают математическими абстракциями, действуют реально. На основе ряда закономерностей возможно вести предсказание будущего поведения объекта наравне со скалярными величинами: поголовье популяции, температура окружающей среды. Экологов интересуют направления, скорость перелета птиц. Перемещение является векторной величиной.

Правило буравчика помогает найти векторное произведение векторов. Это не тавтология. Просто результатом действия окажется тоже вектор. Правило буравчика описывает направление, куда станет указывать стрелка. Что касается модуля, нужно применять формулы. Правило буравчика – упрощенная чисто качественная абстракция сложной математической операции.

Аналитическая геометрия в пространстве

Каждому известна задачка: стоя на одном берегу реки, определить ширину русла. Кажется уму непостижимым, решается в два счета методами простейшей геометрии, которую изучают школьники. Проделаем ряд несложных действий:

1. Засечь на противоположном берегу видный ориентир, воображаемую точку: ствол дерева, устье ручейка, впадающего в поток.
2. Под прямым углом линии противоположного берега сделать засечку на этой стороне русла.
3. Найти место, с которого ориентир виден под углом 45 градусов к берегу.
4. Ширина реки равна удалению конечной точки от засечки.

Определение ширины реки методом подобия треугольников

Используем тангенс угла. Не обязательно равен 45 градусов. Нужна большая точность – угол лучше брать острым. Просто тангенс 45 градусов равен единице, решение задачки упрощается.

Аналогичным образом удается найти ответы на животрепещущие вопросы. Даже в микромире, управляемом электронами.

Можно однозначно сказать одно: непосвященному правило буравчика, векторное произведение векторов представляются скучными, занудными. Удобный инструмент, помогающий в понимании многих процессов.

Большинству будет интересным принцип работы электрического двигателя (безотносительно к конструкции). Легко может быть объяснен использованием правила левой руки.

Во многих отраслях науке бок-о-бок идут два правила: левой, правой руки. Векторное произведение иногда может описываться так или эдак. Звучит расплывчато, предлагаем немедленно рассмотреть пример:

• Допустим, движется электрон. Отрицательно заряженная частица бороздит постоянное магнитное поле. Очевидно, траектория окажется изогнута благодаря силе Лоренца. скептики возразят, по утверждениям некоторых ученых электрон не частица, а скорее, суперпозиция полей. Но принцип неопределенности Гейзенберга рассмотрим в другой раз. Итак, электрон движется:

Расположив правую руку, чтобы вектор магнитного поля перпендикулярно входил в ладонь, вытянутые персты указывали направление полета частицы, отогнутый на 90 градусов в сторону большой палец вытянется в направлении действия силы. Правило правой руки, являющееся иным выражением правила буравчика. Слова-синонимы. Звучит по-разному, по сути – одно.

Правило левой руки

• Приведем фразу Википедии, отдающую странностью. При отражении в зеркале правая тройка векторов становится левой, тогда нужно применять правило левой руки вместо правой. Летел электрон в одну сторону, по методикам, принятым в физике, ток движется в противоположном направлении. Словно отразился в зеркале, поэтому сила Лоренца определяется уже правилом левой руки:

Если расположить левую руку, чтобы вектор магнитного поля перпендикулярно входил в ладонь, вытянутые персты указывали направление течения электрического тока, отогнутый на 90 градусов в сторону большой палец вытянется, указывая вектор действия силы.

Видите, ситуации похожие, правила просты. Как запомнить, которое применять? Главный принцип неопределенности физики. Векторное произведение вычисляется во многих случаях, причем правило применяется одно.

Какое правило применить

Слова синонимы: рука, винт, буравчик

Вначале разберем слова-синонимы, многие начали спрашивать себя: если тут повествование должно затрагивать буравчик, почему текст постоянно касается рук. Введем понятие правой тройки, правой системы координат. Итого, 5 слов-синонимов.

Потребовалось выяснить векторное произведение векторов, оказалось: в школе это не проходят. Проясним ситуацию любознательным школьникам.

Декартова система координат

Школьные графики на доске рисуют в декартовой системе координат Х-Y. Горизонтальная ось (положительная часть) направлена вправо – надеемся, вертикальная – указывает вверх. Делаем один шаг, получая правую тройку. Представьте: из начала отсчета в класс смотрит ось Z. Теперь школьники знают определение правой тройки векторов.

В Википедии написано: допустимо брать левые тройки, правые, вычисляя векторное произведение, несогласны. Усманов в этом плане категоричен. С разрешения Александра Евгеньевича приведем точное определение: векторным произведением векторов называют вектор, удовлетворяющий трем условиям:

1. Модуль произведения равен произведению модулей исходных векторов на синус угла меж ними.
2. Вектор результата перпендикулярен исходным (вдвоем образуют плоскость).
3. Тройка векторов (по порядку упоминания контекстом) правая.

Правую тройку знаем. Итак, если ось Х – первый вектор, Y – второй, Z будет результатом. Почему назвали правой тройкой? По-видимому, связано с винтами, буравчиками. Если закручивать воображаемый буравчик по кратчайшей траектории первый вектор-второй вектор, поступательное движение оси режущего инструмента станет происходить в направлении результирующего вектора:

1. Правило буравчика применяется к произведению двух векторов.
2. Правило буравчика качественно указывает направление результирующего вектора этого действия. Количественно длина находится выражением, упомянутым (произведение модулей векторов на синус угла меж ними).

Теперь каждому понятно: сила Лоренца находится согласно правилу буравчика с левосторонней резьбой. Векторы собраны левой тройкой, если взаимно ортогональны (перпендикулярны один другому), образуется левая система координат. На доске ось Z смотрела бы в направлении взгляда (от аудитории за стену).

Простые приемы запоминания правил буравчика

Люди забывают, что силу Лоренца проще определять правилом буравчика с левосторонней резьбой. Желающий понять принцип действия электрического двигателя должен как дважды два щелкать подобные орешки.

В зависимости от конструкции число катушек ротора бывает значительным, либо схема вырождается, становясь беличьей клеткой.

Ищущим знания помогает правило Лоренца, описывающее магнитное поле, где движутся медные проводники.

Для запоминания представим физику процесса. Допустим, движется электрон в поле. Применяется правило правой руки для нахождения направления действия силы. Доказано: частица несет отрицательный заряд.

Направление действия силы на проводник находится правилом левой руки, вспоминаем: физики совершенно с левых ресурсов взяли, что электрический ток течет в направлении противоположном тому, куда направились электроны. И это неправильно.

Поэтому приходится применять правило левой руки.

Не всегда следует идти такими дебрями. Казалось бы, правила больше запутывают, не совсем так. Правило правой руки часто применяется для вычисления угловой скорости, которая является геометрическим произведением ускорения на радиус: V = ω х r. Многим поможет визуальная память:

1. Вектор радиуса круговой траектории направлен из центра к окружности.
2. Если вектор ускорения направлен вверх, тело движется против часовой стрелки.

Посмотрите, здесь опять действует правило правой руки: если расположить ладонь так, чтобы вектор ускорения входил перпендикулярно в ладонь, персты вытянуть по направлению радиуса, отогнутый на 90 градусов большой палец укажет направление движения объекта. Достаточно однажды нарисовать на бумаге, запомнив минимум на половину жизни. Картинка действительно простая. Больше на уроке физики не придется ломать голову над простым вопросом – направление вектора углового ускорения.

Аналогичным образом определяется момент силы. Исходит перпендикулярно из оси плеча, совпадает направлением с угловым ускорением на рисунке, описанном выше.

Многие спросят: зачем нужно? Почему момент силы не скалярная величина? Зачем направление? В сложных системах непросто проследить взаимодействия.

Если много осей, сил, помогает векторное сложение моментов. Можно значительно упростить вычисления.

Источник: https://VashTehnik.ru/enciklopediya/pravilo-buravchika.html

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.

  Как установить концевую муфту на кабель?

• 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)

  Как правильно использовать в интерьере меха и шкуры

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.

  Фазоуказатель — принцип работы и правила пользования

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:

Источник: https://www.remontostroitel.ru/pravilo-buravchika-pravoj-i-levoj-ruki.html

Правило правого винта — это… Что такое Правило правого винта?

• правило правого винта — sraigto taisyklė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. cork screw rule; screw rule vok. Korkenzieherregel, f; Korkzieherregel, f; Maxwellsche Schraubenregel, f; Uhrzeigerregel, f rus. правило буравчика, n; правило правого винта, n pranc.… …   Fizikos terminų žodynas
• правило буравчика — sraigto taisyklė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. cork screw rule; screw rule vok. Korkenzieherregel, f; Korkzieherregel, f; Maxwellsche Schraubenregel, f; Uhrzeigerregel, f rus. правило буравчика, n; правило правого винта, n pranc.… …   Fizikos terminų žodynas
• Правило буравчика — Прямой провод с током. Ток (I), протекая через провод, создаёт магнитное поле (B) вокруг провода. Правило буравчика (правило винта), или правило правой руки  варианты мнемониче …   Википедия
• Korkenzieherregel — sraigto taisyklė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. cork screw rule; screw rule vok. Korkenzieherregel, f; Korkzieherregel, f; Maxwellsche Schraubenregel, f; Uhrzeigerregel, f rus. правило буравчика, n; правило правого винта, n pranc.… …   Fizikos terminų žodynas
• Korkzieherregel — sraigto taisyklė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. cork screw rule; screw rule vok. Korkenzieherregel, f; Korkzieherregel, f; Maxwellsche Schraubenregel, f; Uhrzeigerregel, f rus. правило буравчика, n; правило правого винта, n pranc.… …   Fizikos terminų žodynas
• Maxwellsche Schraubenregel — sraigto taisyklė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. cork screw rule; screw rule vok. Korkenzieherregel, f; Korkzieherregel, f; Maxwellsche Schraubenregel, f; Uhrzeigerregel, f rus. правило буравчика, n; правило правого винта, n pranc.… …   Fizikos terminų žodynas
• Uhrzeigerregel — sraigto taisyklė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. cork screw rule; screw rule vok. Korkenzieherregel, f; Korkzieherregel, f; Maxwellsche Schraubenregel, f; Uhrzeigerregel, f rus. правило буравчика, n; правило правого винта, n pranc.… …   Fizikos terminų žodynas
• cork-screw rule — sraigto taisyklė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. cork screw rule; screw rule vok. Korkenzieherregel, f; Korkzieherregel, f; Maxwellsche Schraubenregel, f; Uhrzeigerregel, f rus. правило буравчика, n; правило правого винта, n pranc.… …   Fizikos terminų žodynas
• règle de tire-bouchon — sraigto taisyklė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. cork screw rule; screw rule vok. Korkenzieherregel, f; Korkzieherregel, f; Maxwellsche Schraubenregel, f; Uhrzeigerregel, f rus. правило буравчика, n; правило правого винта, n pranc.… …   Fizikos terminų žodynas
• screw rule — sraigto taisyklė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. cork screw rule; screw rule vok. Korkenzieherregel, f; Korkzieherregel, f; Maxwellsche Schraubenregel, f; Uhrzeigerregel, f rus. правило буравчика, n; правило правого винта, n pranc.… …   Fizikos terminų žodynas

Источник: https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1104253

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

Правила буравчика и левой руки в физике: формулировка, принцип действия

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 левой руки презентация. Правило левой руки

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Физический диктант. Причиной возникновения магнитного поля в проводнике является… Однородное магнитное поле-это… В какой точке действие магнитного поля наибольшее? Причиной возникновения магнитного поля в постоянной магните является… Неоднородное магнитное поле-это… В какой точке действие магнитного поля наименьшее? А В С I А В С

Физический диктант 4. Сформулировать правило буравчика. 5. Определить направление магнитных линий в т. О. 4. Сформулировать правило правой руки. 5. Определить направление магнитных линий в т. О. О I О I

03.05.17 Обнаружение магнитного поля по его действию на электрический ток. Правило левой руки.

Силу, действующую на проводник с током со стороны магнитного поля, называют силой Ампера. Ампер Андре Мари (1775-1836 г.г.)

Правило левой руки для тока:

Силу, действующую на движущиеся заряженные частицы со стороны магнитного поля, называют силой Лоренца Хе́ндрик А́нтон Ло́ренц (1853-1928 г.г.)

Правило левой руки для частиц:

Домашнее задание: § 45, Упр. 36 (3,4,5).

Задание 1: определить направление действия силы Ампера. N S I

Задание 2: определить направление тока в проводнике. N S I

Задание 3: определить направление действия силы Лоренца. +

Задание 4: определить направление движения частицы. —

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Урок физики 9 класс. «Обнаружение магнитного поля по его действию на электрический ток. Правило левой руки»

Урок физики 9 класс.«Обнаружение магнитного поля по его действию на электрический ток. Правило левой руки»Учитель физики Даузе М.Г. МБОУ «Краснохолмская сош №2 им.С.Забавина»Цели урока:Образоват…

Данная разработка полностью охватывает повторение темы магнитное поле и его графическое изображение, а также знакомит ребят с новыми понятиями, как силы Ампера и Лоренца. В данном уроке отрабаты…

«Магнитное поле физика» — Точнее, магнитные поля являются необходимым следствием существования электрических полей. Фотографирование невозможных объектов. Можно ли увидеть магнитное поле. Можно также рассматривать магнитное поле, как составляющую электрического поля. Происходить отклонение электронного пучка магнитным полем.

«Магнитное поле урок физики» — Проверьте и сделайте вывод. Цель урока. Ганс христиан эрстед (1777 – 1851). Урок физики по теме «магнитное поле тока». О б о р у д о в а н и е. Сделать вывод о причинах вращения стрелки. Систематизировать понятие «магнитное поле» с точки зрения идей мировоззренческого характера. S. Поменять полярность.

«Физика Сила Лоренца» — Классическая масса тела: © Репченко Олег Николаевич, 2005, www.fieldphysics.ru. В Полевой физике доказывается, что использование полевой добавки к массе математически эквивалентно релятивистской зависимости массы от скорости: В согласии с указанной логикой Полевая физика приводит к следующему выражению для силы Лоренца:

«Магнитное поле» — 23. Контур ориентируется в данной точке поля только одним способом. Т о к направлен к нам. qV=const. 12. 22. 4. 1.2. 3акон Био–Савара–Лапласа. Гальванический элемент.

«Направление линий магнитного поля» — Сформулируйте правило буравчика. Индукция магнитного поля. Правило буравчика. Сформулируйте правило правой руки для соленоида. Такое поле называют неоднородным. Неоднородное и однородное магнитное поле. Вопросы и задания. Майкл Фарадей (1791-1867). Действие магнитного поля на электрический ток. Если левую руку расположить так.

«Урок Магнитное поле» — Электромагниты. Цели и задачи урока. План урока. Опыт Эрстеда. Тема урока: Магнитное поле катушки с током. Магнитные спектры. Повторение Новый материал Закрепление Проверка усвоения Домашнее задание Итоги. Задачи урока: Конкретизировать знания учащихся по изучаемой теме.

Всего в теме 20 презентаций

Учитель физики Коваль В.С. 2010 г. сайт

Слайд 2

Тестовая работа

1. Когда электрические заряды находятся в покое, то вокруг них обнаруживается… А. Электрическое поле. Б. Магнитное поле. В. электрическое и магнитное поля. 2. Как располагаются железные опилки в магнитном поле прямого тока? А. Беспорядочно. Б. По прямым линиям вдоль проводника. В. По замкнутым кривым, охватывающим проводник. 3. Когда к магнитной стрелке поднесли один из полюсов постоянного магнита, то южный полюс стрелки оттолкнулся. Какой полюс поднесли? А.Северный. Б. Южный.

Слайд 3

Тестовая работа

4. Каким способом можно усилить магнитное поле катушки? А. Сделать катушку большего диаметра. Б. Внутрь катушки вставить железный сердечник. В. Увеличить силу тока в катушке. 5. Какие вещества из указанных ниже совсем не притягиваются магнитом? А. Стекло. В. Никель. Б. Сталь. Г. Чугун 6. Середина магнита не притягивает к себе железных опилок Магнит ломают на две части.. Будут ли концы на месте излома магнита притягивать железные опилки? А. Будут, но очень слабо. Б. Не будут.

Слайд 4

Обнаружение магнитного поля по его действию на электрический ток. Правило левой руки.

Слайд 5

На проводник с током, помещенный в магнитное поле, действует сила со стороны магнитного поля.

Слайд 6

ПРАВИЛО ЛЕВОЙ РУКИ для проводника с током служит для определения направления силы, действующей на проводник с током в магнитном поле

Если ЛЕВУЮ РУКУ расположить так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь перпендикулярно к ней, а четыре пальца были направлены по току, то отставленный на 90 градусов большой палец покажет направление действующей на проводник силы.

Слайд 7

ПРАВИЛО ЛЕВОЙ РУКИ для заряженной частицы с целью определения направления силы, действующей на отдельную заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле.

Если ЛЕВУЮ РУКУ расположить так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь перпендикулярно к ней, а четыре пальца были направлены по движению положительно заряженной частицы (или против движения отрицательно заряженной частицы), то отставленный на 90 градусов большой палец покажет направление действующей на частицу силы.

Слайд 8

Закрепление

Определите направление силы, действующей на проводник с током со стороны магнитного поля

Слайд 9

В какую сторону отклонится электрон под действием магнитного поля?

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Электромагнитное поле

Повторим Как на опыте можно показать связь между направлением тока в проводнике и направлением линий его магнитного поля? Сформулируйте правило буравчика. Что можно определить, используя правило буравчика? Сформулируйте правило правой руки для соленоида. Что можно определить с помощью правила правой руки?

Самостоятельная работа На рисунке указано положение участка проводника, соединённого с источником тока, и положение магнитной линии. Определите её направление. + А. По часовой стрелке Б. Против часовой стрелки В. От нас Г. К нам —

Самостоятельная работа 2. На каком рисунке правильно изображена картина линий магнитного поля длинного проводника с постоянным током, направленным перпендикулярно плоскости чертежа от нас? 1 2 3 4 А. 1 Б. 2 В. 3 Г. 4

Самостоятельная работа 3. По проводнику течёт ток от нас. Определите направление магнитной линии этого тока. А. По часовой стрелке Б. Против часовой стрелки В. К нам Г. От нас

Самостоятельная работа 4 . По проводнику течёт ток на нас. Определите направление магнитной линии этого тока. А. По часовой стрелке Б. Против часовой стрелки В. К нам Г. От нас

Самостоятельная работа 5. На рисунке показана картина магнитных линий прямого проводника с током. Магнитное поле слабее всего А. В точке А Б. В точке Б В. В точке В Г. В точке Г Г Б В А

Обнаружение магнитного поля по его действию на электрический ток. Правило левой руки.

На проводник с током, помещённый в магнитное поле, действует сила со стороны магнитного поля.

Магнитное поле создаётся электрическим током и обнаруживается по его действию на электрический ток.

Правило левой руки N N S S

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

Правило левой руки для положительно заряженной 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.

Закрепляем Упражнение №36 с. 155

Слайд 1

Описание слайда:

Слайд 2

Описание слайда:

Слайд 3

Описание слайда:

Слайд 4

Описание слайда:

Слайд 5

Описание слайда:

Слайд 6

Описание слайда:

Слайд 7

Описание слайда:

Теперь перейдем к определению полюсов катушки с током. Мы должны опять аналогичным способом определить направление тока. После этого делаем почти то же самое, только пальцы оставляем более прямыми, но подогнутыми. Подходим к нашей катушке и пальцы (все, кроме оттопыренного большого) направляем по направлению тока в ней т.е наши пальцы стали как бы не целыми витками катушки). При этом большой палец показывает направление на северный полюс катушки. Теперь перейдем к определению полюсов катушки с током. Мы должны опять аналогичным способом определить направление тока. После этого делаем почти то же самое, только пальцы оставляем более прямыми, но подогнутыми. Подходим к нашей катушке и пальцы (все, кроме оттопыренного большого) направляем по направлению тока в ней т.е наши пальцы стали как бы не целыми витками катушки). При этом большой палец показывает направление на северный полюс катушки. P.S. Небольшое отступление) палец так же показывает направление магнитных линий ПРОХОДЯЩИХ СКВОЗЬ катушку, И наоборот – показывает направление ПРОТИВОПОЛОЖНОЕ линиям проходящим вне катушки и «входящих в ее южный полюс.

Слайд 8

Описание слайда:

Слайд 9

Описание слайда:

Слайд 10

Описание слайда:

Правило правой руки в ПДД, кто кого первым пропускает

Любой водитель обязан знать о таком нехитром правиле поведения на дороге, как «правило правой руки». Это один из основных постулатов, которым руководствуются все участники дорожного движения, а его степени важности и спорить нельзя. Правило правой руки – это правовой столп, который находится в приоритетном списке, вместе с другими формами и выписками о дорожном движении. В данной статье мы попробуем разобраться во всех нюансах правила правой руки в ПДД, а также ответить на все основные вопросы, связанные с ним.

Только при повороте зеленого автомобиля — тот стал помехой справа

Правило правой руки (помеха справа)

Как мы все знаем, регулировать очередность проезда транспортных средств на дорожном участке имеют права специальные регулирующие дорожные знаки (о них попозже), электрифицированные светофоры, или же специально обученный и уполномоченный регулировщик. Следуя указаниям и инструкциям, которые выдают все вышеперечисленные формы регулирования, потребности в знании правила правой руки не возникает.

Однако не все участки дороги имеют хотя бы один из представленных выше форм регулирования очередности передвижения по дорожному полотну. Именно в таких ситуациях применимо правило правой руки, или же «помеха справа».

Читайте также: Почему движение по левой полосе при свободной правой опасно? Советы водителям

Подобный пункт является не чем иным, как цитированием пункта 8.9 в ПДД. В нем говорится, что при отсутствии любых из регламентированных форм, регулирующих последовательность проезда транспортных средств, водители продолжают разъезд, пропуская «помеху справа» первой, и в случаи их отсутствия с правой стороны, могут продолжать движение.

Наглядное применение правила правой руки

Когда действует правило помеха справа

Подъезжая к нерегулируемому участку следует обратить внимание на отсутствие дорожных знаков, светофоров или других форм регулирования очередности проезда. Находясь на развилке, следует обратить внимание на автомобили, которые находятся от нас по правую сторону. Они и будут являться так называемой «помехой справа». И если ваши линии передвижения имеют точку пересечения, тогда необходимо дождаться пока автомобили справа завершат свой маневр, и в случае отсутствия транспортных средств справа, мы сможем продолжить свой путь.

Подобная универсальная издержка, является практичной и действующей нормой, которая работает вот уже несколько десятилетий. Но на бумаге данное правило не составляет трудностей в расшифровке, однако на деле, необходимо соблюдать несколько основных подпунктов, которые являются обязательными к выполнению. Их всего три, и детально о них будет расписано чуть ниже.

Только при пересечении линий следования правило правой руки применимо.

Помеха справа при перестроении

Согласно правилам дорожного передвижения транспортных средств, а именно пункта 8.4, нам известно, что при перестроении водитель должен уступить дорогу транспортным средствам, движущимся попутно без изменения направления движения. При одновременном перестроении транспортных средств, движущихся попутно, водитель должен уступить дорогу транспортному средству, находящемуся справа.

Читайте также: Как проезжать круговой перекресток правильно? Памятка для водителей.

Находясь в собственной полосе не обязательно уступать дорогу перестраивающемуся автомобилю с соседней полосы. Но если вы попробуете перестроится на правую полосу – уступить дорогу необходимо каждому. В случае, если перестроение осуществляется влево, то перестроится вам могут дать (а могут и нет), только автомобили, которые сами перестраиваются вместе с вами. Помеха справа при перестроении является обязательной к пропуску.

Помеха справа при перестроении

У кого преимущество при сужении дороги

При сужении дороги следует быть очень аккуратным, так как подобная ситуация чревата двоякостью. Так как каждый из водителей может руководствоваться пунктом ПДД 8.4, и одновременно 8.9. Уступать в такой ситуации необходимо попутному потоку, то есть дать дорогу нужно рядом едущим транспортным средствам, двигающимся с нами в одном и том же направлении.

Помеха справа при повороте и проезде перекрестков

По выезду из крупных населенных пунктов, а также в центре некоторых городских участках поменьше очень часто встречаются нерегулируемые перекрёстки. Всего их 2 типа: неравнозначные и равнозначные перекрестки. Но каким же образом двигаться в таком случае?

Равнозначные перекрестки

Водитель безрельсового транспорта, в данном случае может полноценно пользоваться правилом правой руки, предварительно пропустив рельсовый транспорт. Помеха справа при повороте учитывается всеми участниками движения в данном участке. Ранее мы уже писали подробно о проезде транспортных средств на нерегулируемых равнозначных перекрестках.

Неравнозначные перекрестки

Для удобства и правильности проезда, следует предварительно изучить дорожные знаки, подъезжая к разъезду. Первыми такой участок покидают рельсовики, находящиеся на главной дороге. Следом безрельсовые транспортные средства, которые находятся на главной дороге (при пересечении – используем правило правой руки). Только потом разъехаться могут участники второстепенной дороги по той же очередности (сначала рельсовый, а после безрельсовый транспорт).

Наглядный пример помехи справа при сужении дороги

Когда трамваи имеют преимущество

Как известно из правил дорожного движения трамвай считается рельсовым транспортным средством. При проезде трамвая по дорожному участку, который является нерегулируемым перекрестком – у него имеются приоритетные полномочия по очередности проезда, с какой бы он стороны не находился. После того, как рельсовый транспорт проехал, возобновляется транспортный поток. Правило правой руки здесь неприменимо.

Разъезд на прилегающих территориях

Прилегающие территории – это часто встречаемые участки дороги, с которыми мы сталкиваемся почти ежедневно. Это всевозможные заезды во дворы, автомобильные площадки-стоянки, территории рынков и прочие парковки. Движения на таких участках также прописано в ПДД п.8.9, и обязывает транспортные средства двигаться только после пропуска всех транспортных средств двигающихся справа от водителей. Исключение составляет только участки, движение по которым прописано в правилах дорожного движения.

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.

Правило левой руки Флеминга — Как работают электродвигатели? — Высшее — OCR 21C — Объединенная научная редакция GCSE — OCR 21st Century

Сила, действующая на провод заданной длины в магнитном поле, увеличивается, когда:

• ток в проводе увеличивается
• сила магнитного поля увеличивается

Для любой данной комбинации тока и напряженности магнитного поля сила максимальна, когда направление тока составляет 90 ° к направлению магнитного поля.Сила моторного эффекта отсутствует, если ток и магнитное поле параллельны друг другу.

Направление силы можно найти с помощью правила левой руки Флеминга.

Держите большой, указательный и второй пальцы под прямым углом друг к другу:

• указательный палец выровнен с линиями магнитного поля, направленными с севера на юг
• Второй палец выровнен с током, указывающим от положительного к отрицательному
• большой палец показывает направление силы воздействия двигателя на проводник, по которому проходит ток.

Вопрос

В каком направлении этот провод будет ощущать силу?

Показать ответ

Когда указательный палец (магнитное поле) направлен слева направо, а второй (текущий) палец направлен вниз, большой палец левой руки (сила) будет указывать на вас.Это направление, в котором действует сила.

Документ без названия

Документ без названия

Правило левой руки Flemings и моторный эффект

	Когда провод, по которому проходит электрический ток, перемещается в магнитном поле магнита магнитное поле, индуцированное проволокой, реагирует с магнитным поле магнита, заставляющее проволоку двигаться наружу.Флеминга слева правило руки помогает вам предсказать движение.
	F Первый палец — направление магнитного поля F Поле (С-Ю) Se C Прямой палец — направление c тока (от положительного к отрицательному) Чт М б — м переброски троса

Когда катушка с проводом, по которому проходит ток, помещается в магнитное поле, катушка повороты.

Это называется моторным эффектом .

Практическое применение этой теории

Используя три компонента:

и катушка электромагнита, широкий спектр практических применений возможны.

Электродвигатели имеют магниты, катушку и используют электричество для производства механизм .

Магнитное поле катушки отталкивается от магнитного поля в окружающий магнит, таким образом поворачивая катушку и шпиндель двигателя.

Динамо — используют магниты, катушку и механизм для производства электричества в ровно наоборот к мотору. Малогабаритные электродвигатели могут использоваться как динамо, особенно для таких вещей, как модельный ветрогенератор. Подключите пропеллер к мотору и вольтметр на провода мотора. Дуйте на пропеллер и смотрите напряжение повышается.

Громкоговорители используют электричество, катушка и магнит, чтобы сделать динамик конус ход .
Микрофоны могут работать напротив способ использования движения, вызванного звуковыми волнами, вместе с катушкой и магнитом для производства электроэнергии — которая затем перемещается на по проводу, обычно через усилитель, к громкоговорителю, который ……..

Другие практические применения электромагнитного эффекта:

Поезда

и Mag-lev — но вы можете узнать о них больше, если действительно интересно.

Содержание

История магнетизма. Что такое магнит. магниты
Приложения для первичной науки
Самооценка
Комментарии, размышления и план действий по изучению

Правосторонняя линейка

Левая ориентация показана слева, а правая — справа.Использование правой руки.

В математике и физике правило правой руки является общей мнемоникой для понимания условных обозначений для векторов в 3 измерениях. Он был изобретен для использования в электромагнетизме британским физиком Джоном Амброузом Флемингом в конце 19 века.

При выборе трех векторов, которые должны быть под прямым углом друг к другу, есть два различных решения, поэтому при выражении этой идеи в математике необходимо устранить двусмысленность того, какое решение имеется в виду.

Есть вариации мнемоники в зависимости от контекста, но все вариации связаны с одной идеей выбора соглашения.

Направление, связанное с упорядоченной парой направлений

Одна форма правила правой руки используется в ситуациях, в которых упорядоченная операция должна выполняться над двумя векторами a и b , результатом которых является вектор c перпендикулярно обоим a и b .Самый распространенный пример — векторное векторное произведение. Правило правой руки требует следующей процедуры выбора одного из двух направлений.

• Когда большой, указательный и средний пальцы расположены под прямым углом друг к другу (указательный палец направлен прямо), средний палец указывает в направлении c , когда большой палец представляет a и указательный палец представляет собой b .

Возможны другие (эквивалентные) назначения пальцев.Например, первый (указательный) палец может представлять a , первый вектор в произведении; второй (средний) палец, b , второй вектор; и большой палец, c , продукт.

Направление, связанное с вращением

Прогнозирование направления поля ( B ), учитывая, что ток I течет в направлении большого пальца.

Другая форма правила правой руки, иногда называемая правилом правой руки , используется в ситуациях, когда вектор должен быть назначен вращению тела, магнитного поля или жидкости.В качестве альтернативы, когда вращение задается вектором, и необходимо понимать, каким образом происходит вращение, применимо правило правого захвата.

Эта версия правила используется в двух дополнительных приложениях закона цепей Ампера:

1. Электрический ток проходит через соленоид, создавая магнитное поле. Когда вы обнимаете правой рукой соленоид пальцами в направлении обычного тока, ваш большой палец указывает в направлении северного магнитного полюса.
2. Электрический ток проходит по прямому проводу. Здесь большой палец указывает направление обычного тока (от положительного к отрицательному), а пальцы указывают в направлении магнитных линий потока.

Этот принцип также используется для определения направления вектора крутящего момента. Если вы захватите воображаемую ось вращения силы вращения так, чтобы ваши пальцы указывали в направлении силы, то вытянутый большой палец указывает в направлении вектора крутящего момента.

Правило захвата правой руки — это соглашение, полученное из правила правостороннего захвата векторов. При применении правила к току в прямом проводе, например, направление магнитного поля (против часовой стрелки, а не по часовой стрелке, если смотреть с кончика большого пальца) является результатом этого соглашения, а не лежащим в основе физическим явлением.

Приложения

Первая форма правила используется для определения направления векторного произведения двух векторов.Это приводит к широкому распространению в физике, где бы ни встречается перекрестное произведение. Список физических величин, направления которых связаны правилом правой руки, приведен ниже. (Некоторые из них только косвенно связаны с перекрестными произведениями и используют вторую форму.)

Внешние ссылки

Правило левой руки Флеминга — советы для легкого запоминания

Линейка для левой руки Fleming:

Когда Ток, несущий проводник, находится в магнитном поле, которое испытывает силу, направление силы перпендикулярно как направлению тока, так и магнитного поля.Механическая сила, магнитное поле и электрический ток взаимно перпендикулярны.

Правило левой руки Флеминга для двигателей — одна из пары визуальных мнемоник, другая — правило правой руки Флеминга (для генераторов). Они были созданы Джоном Амброузом Флемингом в конце 19 века как простой способ определения направления движения электродвигателя или направления электрического тока в электрическом генераторе.

Можно держать левую руку, как показано на рисунке, рассмотрим три пальца левой руки, такие как большой, первый и второй пальцы; Каждый палец назначает в одном и том же порядке, например, силу, магнитное поле и направление электрического тока.
[wp_ad_camp_1]

Легко запомнить Правило левой руки Флеминга:

Правило левой руки Флеминга легко запомнить по слову left. В слове «left» содержится буква «f», f — начальная буква силы. Сила может быть доставлена ​​двигателем. Таким образом, вы можете вспомнить правило левой руки Флеминга.

Первый палец => B;

Второй палец => I

Большой палец => F;

Ключевые точки:

1. Правило правой руки Флеминга определяет направление Силы (движение проводника).
2. То же правило используется в Motor.

Правило левой руки Флеминга используется для электродвигателей, а правило правой руки Флеминга используется для электрических генераторов.

Простой, понятный:

Во многих случаях двигатель используется как генератор, а генератор — как двигатель. Пример: автомобильный генератор, двигатель постоянного тока, железнодорожная тяговая система, центробежная машина и т. Д.

Как?

Чтобы проиллюстрировать, как учесть, что многие типы электрических машин могут использоваться как двигатель, так и как генератор.Движение мотора используется для ускорения транспортного средства, но с приложением напряжения аккумуляторной батареи к машине. Если затем отсоединить двигатель от заряженной батареи и вместо этого подключить к полностью разряженной батарее, автомобиль замедлится. Двигатель будет действовать как генератор и преобразовывать кинетическую энергию транспортного средства обратно в электрическую энергию, которая затем сохраняется в аккумуляторной батарее. Поскольку ни направление движения, ни направление магнитного поля (внутри двигателя / генератора) не изменилось, направление электрического тока в двигателе / ​​генераторе изменилось на обратное.
[wp_ad_camp_1]

Вывод:

В электрической машине наличие электрического тока и магнитного поля означает, что они создают силу (движение или движение) => правило левой руки Флеминга

В той же машине движение (развиваемое извне, например, турбина, дизельный двигатель или кинетическая энергия транспортного средства) и магнитное поле означают, что они приводят к возникновению электрического тока.

История мотора — Правило, принцип и история —

С 1973 года Adamant Namiki специализируется на небольших двигателях и производстве двигателей без сердечника.Хотим немного рассказать о моторах.

Что такое мотор?

Двигатель — это электромеханическое устройство, преобразующее электрическую энергию в кинетическую.

Правило левой руки Флеминга

Когда катушка и магнит расположены достаточно близко, движение в одной из них генерирует электричество в катушке. А подача тока в катушку в магнитном поле создает силу. Когда магнитная линия находится в направлении указательного пальца, сила создается в направлении большого пальца током, приложенным к направлению среднего пальца.Это называется «правилом левой руки Флеминга».

Принцип вращения двигателя без сердечника

История внедрения двигателей

1820 >>>

Ганс Кристиан Эрстед (1777 ~ 1851) продемонстрировал в открытых экспериментах, что электрический ток имеет магнитное действие. Установите вращающуюся магнитную иглу рядом с проводом, принимающим электрический заряд. Подача электрического тока поворачивает магнитную стрелку, а изменение направления электрического тока меняет поворот иглы на противоположное.Этот электромагнетизм привел к более позднему диску Араго, закону Био-Савара, закону круговорота Ампера и закону индукции Фарадея.

1821 >>>

Майкл Фарадей (1791 ~ 1867) изобрел первый электромотор, названный двигателем Фарадея. Стержневой магнит, установленный в ртути, когда свободно движущаяся проволока помещается и возбуждается, проволока начинает вращаться вокруг магнита.

1825 >>>

Франсуа Жан Доминик Араго (1786–1853) обнаружил диск Араго.Discovery — это магнитная игла, установленная над медным диском, которая реагирует на качание при вращении диска.

1831 >>>

Фарадей открыл закон индукции Фарадея. Электромагнитная индукция — это генерация тока при изменении магнитного поля в катушке.

1832 ~ 1834 >>>

Роторный двигатель (двигатель постоянного тока) был изобретен Уильямом Стердженом (1783–1850) в 1832 году, Морицем фон Якоби (1801–1874) в 1834 году и Томасом Давенпортом (1802–1851) в 1834 году (запатентовано в 1837 году).Ни один из них не мог найти практического применения из-за необходимости использования батарейки для электромагнита.

Список литературы

Хироши Ивамото: История электрических технологий. Ohmsha, 2003
Shunkichi Kisaka: История науки и техники по возрастам с упором на электронику. NIKKAN KOGYO SHIMBUN, LTD., 2001
Юзо Такахаши: История электротехники. Токийский университет Денки, 2011
Киндзи Таникоши: МАЛЫЙ МОТОР NIKKAN KOGYO SHIMBUN, LTD., 1999
Наокава Кадзуя: История науки и технологий — Развитие электрических и электронных технологий.Токийский университет Дэнки, 1998 г.

Разница между правилом левой руки и правилом правой руки

Ключевое отличие: Правило левой руки и Правило правой руки — это типы визуальной мнемоники, разработанные Джоном Амброузом Флемингом в конце 19 века. Они используются для отображения направления движения, поля и тока. Правило левой руки применяется к электродвигателям, а правило правой руки применяется к генераторам.

Правило левой руки и Правило правой руки — это типы визуальной мнемоники.Мнемоника — это метод обучения, который помогает запомнить определенную информацию, например использование суставов пальцев для запоминания, в каких месяцах года 31 день. Точно так же правило левой руки и правило правой руки — это визуальная мнемоника, разработанная Джоном Амброузом Флемингом в конце 19 века. Они используются для отображения направления движения, поля и тока. Они особенно эффективны для определения направления одного, если известны два других.

Правило левой руки — это простой способ определения направления движения электродвигателя.Это правило помогает понять и запомнить, в каком направлении движется электродвигатель. Когда левая рука удерживается определенным образом, большой палец и первые два пальца руки могут представлять три взаимно ортогональные оси.

Чтобы использовать правило левой руки, левая рука должна быть расположена определенным образом, чтобы образовалась буква К. Для этого большой палец должен быть направлен вверх, в то время как первые два пальца должны быть разведены, последний два пальца должны быть сжаты в кулак из частиц, т.е.е. держится за ладонь. Когда большой и первые два пальца представляют собой букву K с двумя пальцами, удерживаемыми под углом 90 градусов, это может показать это:

• Th u m b представляет направление ржавчины Th на проводнике / M движения проводника.
• F ore / F Первый палец представляет направление магнитного поля F
• Входной палец C представляет направление потока C

В то время как правило левой руки используется для указания направления движения в электродвигателе, правило правой руки Флеминга можно использовать для генераторов.Правило правой руки показывает направление индуцированного тока, когда проводник движется в магнитном поле.

Чтобы использовать правило правой руки, правую руку нужно держать так же, как левую, т. Е. Образуя К. Следовательно, правая рука по существу является зеркальным отображением левой руки. Другой способ объяснить это — держать правую руку большим, указательным и вторым пальцами, перпендикулярно друг другу (под прямым углом). В этом положении его можно использовать для запоминания:

• Thu m b представляет направление M движения проводника.
• Первый палец F представляет направление поля F . (с севера на юг)
• Палец Se c ond представляет направление индуцированного или генерируемого тока C (направление индуцированного тока будет направлением обычного тока; от положительного к отрицательному).

Еще один способ запомнить правило правой руки — вспомнить аббревиатуру «ФБР». Аббревиатура «ФБР» означает Сила (или другое движение), B — знак магнитного поля, а I — ток.Последующие буквы соответствуют последующим пальцам, считая сверху. Большой палец — F; Первый палец — В; Второй палец — I.

Сравнение правил левой руки и правила правой руки:

	Правило левой руки	Правило правой руки
Изобретено	Джон Амброуз Флеминг	Джон Амброуз Флеминг
Используется для	Электродвигатели	Генератор
Назначение	Направление движения в электродвигателе	Направление индуцированного тока, когда проводник движется в магнитном поле.
Большой палец	Большой палец представляет направление толчка на проводнике / движение проводника.	Большой палец представляет направление движения проводника.
Первый / указательный палец	Указательный палец представляет направление магнитного поля	Первый палец представляет направление Поля.(с севера на юг)
Второй / средний / центральный палец	Центральный палец представляет направление Тока	Второй палец представляет направление индуцированного или генерируемого тока (направление индуцированного тока будет направлением обычного тока; от положительного к отрицательному).

Правила Флеминга, правило Максвелла для большого пальца правой руки

Рассказ о учителе физики.в

Давайте выясним несколько интересных случаев электромагнетизма и в процессе давайте обсудим несколько законов или правил физики, таких как правило Максвелла для правой руки для большого пальца или правило для правой руки Максвелла , правило для левой руки Флеминга , и Правило правой руки Флеминга , а также их использование и утверждения. Мы также вычисляем закон двигателя и закон динамо (или закон генератора ). Мы также перечислили основные различия между правилом левой руки Флеминга и правилом правой руки .

Этот урок будет полезен учащимся 10 и 12 классов, у которых в учебной программе есть физика.

Событие электромагнитного взаимодействия Используемые правила и физические правила

Электромагнитная сила проявляется в 2 формах: Электричество, и Магнетизм. Электромагнетизм — это раздел физики , который описывает взаимодействие электричества и магнетизма. Магнитное поле создается движущимися зарядами i.е. электрический ток. Опять же, магнитное поле может вызвать движение зарядов (электрический ток).

Магнитное поле и проводник (может быть токопроводящим или не проводящим, может быть статическим или движущимся) могут иметь разные взаимные эффекты в разных сценариях, основанных на некоторых конкретных условиях. Давайте перечислим несколько таких случаев электромагнетизма и правила, определяющие эти инциденты.

Событие электромагнитного взаимодействия | электромагнетизм	Вовлеченное правило физики	Функциональность правила
Магнитное поле, создаваемое прямым проводником с током	ПРАВИЛО ПЕРВОГО ПАЛЬЦА ПРАВИЛА Максвелла	Направление магнитного поля, создаваемого из-за к току можно найти с помощью правила Максвелла для правого большого пальца (или правила для правой руки)
Влияние внешнего магнитного поля на токопроводящий проводник	Правило левой руки Флеминга	Правило левой руки Флеминга помогает нам определить направление силы , испытываемой проводником с током, помещенным в магнитное поле, перпендикулярное направлению тока в проводе.Объясняет моторный эффект
Влияние магнитного поля на движущийся проводник	Правило правой руки Флеминга	Правило правой руки Флеминга помогает нам определить направление индуцированного тока в движущемся проводник помещен в магнитное поле, перпендикулярное направлению движения только что упомянутого проводника. Объясняет эффект генератора

Электромагнитное взаимодействие События и используемые физические правила (Максвелл, Флеминг)

Магнитное поле, создаваемое прямым проводником с током и его направлением

Магнитный эффект электрического тока также можно легко показать, поместив магнитный компас рядом с проводом, по которому проходит электрический ток.Мы видим, что стрелка компаса отклоняется, что свидетельствует о возникновении магнитного поля возле провода.

Для токоведущего провода силовые линии магнитного поля представляют собой концентрические окружности с центром на проводе и перпендикулярны ему.

Если мы рассмотрим прямой проводник, по которому течет ток, то направление магнитного поля, созданного из-за протекания тока, можно найти с помощью правила ПРАВИЛЬНОГО ПАЛЬЦА или правила Максвелла для правого захвата.

Использование ПРАВОЙ РУКИ

БОЛЬШОЕ ПРАВИЛО Maxwell

Максвелл известен как основатель правила для большого пальца правой руки . ПРАВИЛО ПРАВОЙ РУКИ Maxwell помогает найти направление магнитного поля, создаваемого прямым проводником с током . Здесь причиной является ток, протекающий по прямому проводнику, а в результате создается магнитное поле.

Максвелл Правило для большого пальца или захвата правой руки

На диаграммах выше I указывает направление тока.Круг со стрелкой-указателем указывает направление магнитных полей.

Заявить

ПРАВИЛО ПРАВОЙ РУКИ Maxwell | утверждение правила большого пальца правой руки | ПРАВАЯ РУКА GRIP Rule заявление

Правило для большого пальца правой руки Максвелла (или правило для правой руки ) утверждает, что если мы, , представим, что держим прямой токопроводящий провод в правой руке, с большим пальцем, вытянутым в направлении тока, то направление, в котором скручены другие пальцы, будет указывать направление магнитного поля, создаваемого проводником с током. Это также известно как Правило ПРАВОЙ РУКИ GRIP.

Правило для большого пальца правой руки Максвелла или правило для захвата

Схема, описанная в приведенном выше утверждении, показывает нам, как правило для большого пальца правой руки помогает определить направление магнитного поля, создаваемого проводником с током.

Влияние внешнего магнитного поля на проводник с током

В этом случае магнитное поле уже присутствует, и проводник с током вводится в магнитное поле.

Причина и следствие

: Другими словами, здесь причина — это уже существующее магнитное поле, и результат наблюдается в проводнике с током. В результате возникает сила, которая действует на проводник с током и отклоняет его.

Экспериментальная установка может быть подготовлена ​​с использованием подковообразного магнита (или любого другого типа магнита) и толстого медного провода, подключенного к батарее через переключатель. Здесь мы можем обнаружить, что токопроводящий проводник отклоняется из-за силы, создаваемой магнитным полем находящегося поблизости магнита.

Использование правила левой руки Флеминга | Приложение

Это правило, называемое «правилом левой руки Флеминга», помогает нам определить направление силы, действующей на проводник с током, помещенный в магнитное поле, перпендикулярное направлению тока в проводе. Это правило помогает понять и объяснить моторный эффект .

(Обратите внимание: это применимо, только если проводник расположен под прямым углом (перпендикулярно) к направлению присутствующего магнитного поля.)

Правило левой руки Флеминга

На диаграмме выше B, I и F указывают в направлении магнитного поля, тока через проводник и силы, испытываемой проводником, ОТВЕТСТВЕННО.

Правило левой руки Флеминга | заявление о правиле левой руки Флеминга

Правило левой руки

Флеминга гласит, что Если указательный, второй и большой пальцы левой руки , вытянуты под углом под прямым углом друг к другу, указательным пальцем в направлении магнитного поля, а вторым пальцем по направлению тока, то большой палец указывает направление силы, действующей на проводник с током. Это Правило левой руки также известно как Правило двигателя .
Эксперимент, связанный с этим правилом — колесо Барлоу

Влияние магнитного поля на движущийся проводник

Теперь, если мы немного изменим предыдущую настройку и сделаем следующее:

— вместо того, чтобы помещать проводник с током в магнитное поле, мы сначала поместим просто проводник без протекания тока через него. Итак, только проводник — это то, что требуется для того, чтобы находиться в магнитном поле, и да, он должен быть размещен под прямым углом к ​​направлению присутствующего магнитного поля; нет необходимости в батарее и переключателе.

— На этот раз проводник должен быть в движении, то есть проводник не статичен и движется в магнитном поле.

Итак, вы понимаете разницу между этой установкой и предыдущей? Предыдущий был посвящен проводнику, по которому уже протекает ток. Если его поместить в магнитное поле под прямым углом, это приведет к отклонению или перемещению проводника.

Но в этом случае ток не должен сначала протекать через проводник.И на этот раз проводнику придают движение под прямым углом к ​​магнитному полю. (Это необходимая настройка)

Вы знаете, каков результат на этот раз?

Эта установка вызвала генерацию электродвижущей силы в проводнике, которая приводит к индуцированному течению тока через движущийся проводник.

Причина и следствие: Итак, здесь причиной является движение проводника в магнитном поле под прямым углом, и в результате возникает ток, протекающий через движущийся проводник.

Правило правой руки Флеминга здесь пригодится.

Использование правила правой руки Флеминга | Приложение

Это правило, называемое «правилом правой руки Флеминга», помогает нам определить направление индуцированного тока в движущемся проводнике, помещенном в магнитное поле, перпендикулярное направлению движения только что упомянутого проводника. Это правило помогает понять и объяснить эффект генератора .

Правило правой руки Флеминга

На приведенной выше диаграмме B обозначает магнитное поле, I обозначает индуцированный ток, а V обозначает движение проводника в магнитном поле.

Правило правой руки Флеминга | заявление о правиле Флеминга

Правило Флеминга для правой руки гласит, что, Если указательный, второй и большой пальцы правой руки , вытянуты под прямым углом друг к другу, указательным пальцем в направлении магнитного поля и большим пальцем в направлении движения проводника, то второй палец укажет направление тока, индуцируемого в движущемся проводнике. Это Правило также известно как Правило Динамо или Генератора.

Разница между правилом Флеминга для левой и правой руки

Оба правила внесены Джоном Флемингом. Но эти 2 правила разные и применимы в разных ситуациях. В следующей таблице перечислены важные различия между правилом левой и правой руки Флеминга.

Правило левой руки Флеминга	Правило правой руки Флеминга
Правило левой руки объясняет моторный эффект и известно как моторное правило.	Правило правой руки объясняет эффект генератора, известное как правило генератора.
Это правило левого двигателя помогает нам определить направление силы, действующей на проводник с током, помещенный в магнитное поле, перпендикулярное направлению тока в проводе.	Это правило генератора правой руки помогает нам определить направление индуцированного тока в движущемся проводнике, помещенном в магнитное поле, перпендикулярное направлению движения только что упомянутого проводника.
Большой палец представляет направление силы, действующей на проводник с током	Большой палец представляет направление движения проводника
Ток в проводнике уже существует (не индуцируется)	Ток в проводнике индуцируется из-за эффекта генератора.
Это правило левой руки касается влияния внешнего магнитного поля на проводник с током	Правило правой руки касается влияния магнитного поля на движущийся проводник

Разница между Правило и лево Флеминга

Резюме | Quick Take Away

направление магнитного поля, создаваемого током

Событие электромагнитного взаимодействия	Вовлеченное правило физики	Функциональность правила
Магнитное поле, создаваемое прямым проводником с током	ПРАВАЯ ПРАВИЛО МАКСВЕЛЛА
Влияние внешнего магнитного поля на проводник с током	Правило левой руки Флеминга	Определяет направление силы , испытываемой токонесущим проводник помещен в магнитное поле | Также известно как Правило двигателя
Влияние магнитного поля на движущийся проводник	Правило правой руки Флеминга	Определяет направление индуцированного тока в движущемся проводнике. Также известное как Правило генератора

Используемые физические правила и события электромагнитного взаимодействия

Считывание эффекта генератора и двигательного эффекта — лежащий в основе физический принцип

Видео о правиле правой руки Флеминга (предоставлено издателем Youtube)

Похожие сообщения:

Электрозаряд

эффект генератора и эффект двигателя — принцип

Интересные записи:

Магнит создает магнитное поле в пространстве вокруг себя.