Сила Ампера. Правило левой руки.
Эксперимент
Проводник с током является источником магнитного поля.
Если проводник с током поместить во внешнее магнитное поле,
то оно будет действовать на проводник с силой Ампера.
Сила Ампера — это сила, с которой магнитное поле действует на помещенный в него проводник с током.
Андре Мари Ампер
Действие магнитного поля на проводник с током исследовал экспериментально
Андре Мари Ампер (1820 г.).
Меняя форму проводников и их расположение в магнитном поле, Ампер сумел определить силу, действующую на отдельный участок проводника с током (элемент тока). В его честь
эту силу назвали силой Ампера.
– сила Ампера
Согласно экспериментальным данным модуль силы F :
пропорционален длине проводника l , находящегося в магнитном поле;
пропорционален модулю индукции магнитного поля
пропорционален силе тока в проводнике I ;
зависит от ориентации проводника в магнитном поле, т.е. от угла α между направлением тока и вектора индукции магнитного поля B ⃗ .
Модуль силы Ампера
Модуль силы Ампера равен произведению модуля индукции магнитного поля B ,
в котором находится проводник с током,
длины этого проводника l , силы тока I в нем и синуса угла между направлениями тока и вектора индукции магнитного поля
Направление
силы Ампера
Направление силы Ампера определяется
по правилу левой руки:
если левую руку расположить
так, чтобы вектор индукции магнитного поля ( B⃗ ) входил
в ладонь, четыре вытянутых
пальца указывали направление
тока (I), тогда отогнутый на 90° большой палец укажет направление силы Ампера ( F⃗ A).
Взаимодействие двух
проводников с током
Проводник с током создает вокруг себя магнитное поле,
в это поле помещается второй проводник с током,
а значит на него будет действовать сила Ампера
Действие
магнитного поля
на рамку с током
На рамку действует пара сил, в результате чего она поворачивается.
- Направление вектора силы определяем по правилу левой руки.
- F=B I l sinα=ma
- M=F d=B I S sinα — в ращающий момент
Электроизмерительные
приборы
Магнитоэлектрическая система
Электромагнитная система
Взаимодействие
магнитного поля катушки
со стальным сердечником
Взаимодействие
рамки с током и поля магнита
Применение
силы Ампера
Силы, действующие на проводник с током в магнитном поле, широко используются в технике. Электродвигатели и генераторы, устройства для записи звука в магнитофонах, телефоны и микрофоны — во всех этих и во множестве других приборов и устройств используется взаимодействие токов, токов и магнитов.
Задача
Прямолинейный проводник длиной 0,5 м, по которому течет ток 6 А, находится в однородном магнитном поле. Модуль вектора магнитной индукции 0,2 Тл, проводник расположен под углом
к вектору В .
Сила, действующая на проводник со стороны
магнитного поля, равна
Ответ: 0,3 Н
Ответ
Решение.
Сила Ампера, действующая со стороны магнитного поля на проводник с током, определяется выражением
.
Правильный ответ: 0,3 Н
Решение
12
Примеры:
S
I
B
I
S
N
B
S
N
N
B
N
I
— к нам
Без подсказки
— от нас
Примените правило левой руки к рис. №№ 1,2,3,4.
Рис№3
Рис№2
Рис№4
Рис№1
Где расположен N полюс на рис. 5,6,7?
Рис№7
Рис№5
Рис№6
Интернет-ресурсы
http://fizmat.by/kursy/magnetizm/sila_Ampera
http://www.physbook.ru/index.php/SA._%D0%A1%D0%B8%D0%BB%D0%B0_%D0%90%D0%BC%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B0
http://class-fizika.narod.ru/10_15.htm
http://www.physics.ru/courses/op25part2/content/chapter1/section/paragraph26/theory.html#.VNoh5iz4uFg
http://www.eduspb.com/node/1775
http://www.ispring.ru
Автор работы Тертычная С.А.
Правило левой и правой руки для магнитного поля
В физике часто используют правила:
- правой руки;
- левой руки;
- правого и левого винтов (правило буравчика).
Это, так называемые, мнемонические правила. Мнемоническими называют специальные приемы и способы, которые упрощают процесс запоминания необходимой информации, позволяя образовывать ассоциации, проводя параллели между абстрактными объектами (фактами) и объектами, имеющими визуальные, аудиальные или кинетические представления.
Одним из первых в физике мнемоническое правило предложил П. Буравчик. Его правило дает возможность найти направление вектора, получающегося в результате векторного произведения.
Использование правила правой руки в электродинамике
Если в магнитном поле подвесить на тонком и гибком проводе рамку с током, то она будет поворачиваться и расположится определенным образом. Аналогично поведение магнитной стрелки. Это свидетельствует о векторном характере физической величины, характеризующей магнитное поле. При этом направление этого вектора будет связано с ориентацией рамки и стрелки. Физической векторной величиной, которая характеризует магнитное поле, стал вектор магнитной индукции ($\vec{B}$).
Это один из главных параметров, описывающих состояние магнитного поля, поэтому необходимо уметь находить его величину и, конечно, направление.
Для определения направления вектора магнитной индукции используют:
- правило правого винта или
- правило правой руки.
Направлением вектора магнитной индукции, в месте локализации рамки с током, считают направление положительного перпендикуляра ($\vec{n}$) к этой рамке. Положительная нормаль ($\vec{n}$) будет иметь направление такое же, как направление поступательного перемещения правого винта, если его головку вращать по току в рамке (рис.1 (a)).
Рисунок 1. Определение направления вектора магнитной индукции. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Так, обладая пробной рамкой с током, помещая ее в исследуемое поле, давая ей свободно вращаться в нем, можно определить, как направлен вектор магнитной индукции в каждой точке поля. Необходимо только дать рамке прийти в положение равновесия, затем использовать правило правого винта.
Теперь обратимся к правилу правой руки. Сожмем правую руку в неплотный кулак (рис.2). Отогнем большой палец на 90°. Руку разместим так, чтобы большой палец указывал направление течения тока, тогда согнутые остальные четыре пальца укажут направление линий магнитной индукции поля, которое создает ток. А мы помним, что касательная в каждой точке поля к силовой линии (линии магнитной индукции) указывает направление $\vec{B}$.
Рисунок 2. Правило правой руки. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Рассмотрим соленоид. Обхватим правой ладонью его так, чтобы четыре пальца совпали с направлением тока в нем, тогда отогнутый на девяносто градусов палец укажет, как направлено магнитное поле, создаваемое у него внутри.
Нам известно, что если в магнитном поле перемещать проводник, то в этом проводнике будет возникать ток индукции. Правило правой руки можно использовать для определения направления течения тока индукции в таких проводниках. При этом:
- линии индукции магнитного поля должны входить в открытую ладонь правой руки,
- палец этой руки отогнуть на девяносто градусов, и направить по скорости перемещения проводника,
- вытянутые четыре пальца будут указывать, как направлен ток индукции.
Правилом правой руки можно воспользоваться при определении направления ЭДС индукции в контуре:
Согнутыми четырьмя пальцами правой руки охватить контур, в котором индуцируется ЭДС при изменении магнитного потока, отогнуть на девяносто градусов большой палец этой руки и направить его по направлению магнитного потока при его увеличении (или против направления магнитного потока при его уменьшении), тогда согнутые пальцы укажут на направление противоположное ЭДС.
Правило левой руки для определения направления силы Ампера
Любой проводник с током в магнитном поле подвергается действию магнитной силы. Данная сила называется силой Ампера. На элементарный проводник ($dl$) с током ($I$), помещенный в магнитное поле с индукцией $\vec{B}$ действует сила Ампера, равная:
$d\vec{F}_{A}=I\left( d\vec{l}\times \vec{B} \right)\left( 1 \right)$.
В правой части выражения (1) мы видим векторное произведение ($ d\vec{l}\times \vec{B} $), из этого следует, что сила Ампера направлена перпендикулярно плоскости в которой лежат векторы $\vec{dl}$ и $\vec{B}$. При этом конкретное направление силы Ампера можно найти, используя правило левой руки:
Раскрытую ладонь левой руки располагают так, чтобы:
- четыре пальца ладони указывали направление течения тока;
- линии магнитной индукции входили в ладонь,
тогда, отогнутый под прямым углом большой палец данной руки, укажет направление силы Ампера (рис.3).
Рисунок 3. Правило левой руки. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Правило левой руки часто применяют, когда необходимо выяснить в какую сторону отклоняется проводник, находящийся в магнитном поле.
Использование правила левой руки для нахождения направления силы Лоренца.
Правило левой руки применимо к силе Лоренца. Так как электрический ток создают перемещающиеся заряженные частицы, следовательно, на движущийся в магнитном поле заряд будет действовать сила.
Определение 1
Силой Лоренца, называют силу, действующую на заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле, равную:
$\vec{F}_{L}=q\left( \vec{v}\times \vec{B} \right)\left( 2 \right)$.
где q – заряд частицы; $\vec{v}$ – скорость движения частицы относительно магнитного поля; $\vec{B}$ — магнитная индукция поля, в котором частица перемещается.
В определении (2) мы видим векторное произведение $\vec{v}$ и $\vec{B}$ , это означает, что сила Лоренца будет направлена перпендикулярно плоскости в которой находятся соответствующие векторы.
Для определения направления $\vec{F_L}$ воспользуемся правилом левой руки, при этом расположим открытую ладонь левой руки так, что:
- четыре пальца этой руки укажут направление скорости движения частицы;
- вектор магнитной индукции будет входить в ладонь,
тогда отогнутый на девяносто градусов большой палец этой руки укажет нам направление силы Лоренца, движущейся в магнитном поле, если эта частица несет положительный заряд. Если частица является отрицательной, то большой палец укажет направление противоположное силе, действующей на частицу со стороны магнитного поля.
Правило левой и правой руки [физика]. Объясните мне по-чеовечески когда какое правило надо применять?
Правило левой руки-для определения направления силы, действующей на проводник с током в магнитном поле. Правило правой руки-для определения направления эдс в проводнике, движущемся в магнитном поле.
Правило Буравчика
При плохой памяти — применяй правило буравчика. komandor прав.
правило буравчика — или правило правой руки — варианты мнемонического правила для определения направления векторного произведения и тесно связанного с этим выбора правого базиса в трехмерном пространстве, соглашения о положительной ориентации базиса в нем, и соответственно — знака любого аксиального вектора, определяемого через ориентацию базиса. Другими словами, правило правой руки или «правило буравчика» — это способ определения направления вектора угловой скорости, характеризующей скорость вращения тела, а также вектора магнитной индукции, который обозначают буквой «В» . Так же правило буравчика применяют для определения направления индукционного тока. Правило правой руки для определения направления вектора магнитной индукции: если направление поступательного движения буравчика (винта) с правой нарезкой совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения ручки (удерживающей буравчик) совпадает с направлением вектора магнитной индукции. Правило буравчика для определения направления магнитного поля вокруг провода (проводника) : если отведенный в сторону большой палец правой руки расположить по направлению тока, то направление обхвата провода четырьмя пальцами покажет направление линий магнитной индукции. Правило правой руки для определения направления линий магнитного поля в соленоиде (соленоид – это графитовый стержень, покрытый слоем солей кислот) : если обхватить соленоид ладонью правой руки так, чтобы четыре пальца были направлены вдоль тока в витках, то отставленный в сторону большой палец будет показывать направление линий магнитного поля внутри соленоида.
Правило левой руки — правило для определения направления силы, действующей на находящийся в магнитном поле проводник с током: если расположить левую ладонь так, чтобы вытянутые пальцы совпадали с направлением тока, а силовые линии магнитного поля входили в ладонь, то отставленный в сторону большой палец укажет направление силы, действующей на проводник. Правило правой руки — правило для определения направления индукционного тока в проводнике, движущемся в магнитном поле: если расположить правую ладонь так, чтобы отставленный в сторону большой палец показывал направление движения проводника, а силовые линии магнитного поля входили в ладонь, то направление индукционного тока совпадет с направлением вытянутых пальцев.
Направление силы Лоренца можно определить с помощью правила левой руки. Лоренца сила — это сила, действующая на движущийся электрический заряд во внешнем магнитном поле. Направление магнитного поля прямого тока можно определить по правилу правого буравчика. Если вращать рукоятку буравчика так, чтобы поступательное движение острия буравчика указывало направление тока, то направление вращения рукоятки буравчика укажет направление силовых линий магнитного поля тока. Направление магнитного поля прямого тока можно определять также и с помощью первого правила правой руки.
В физике есть понятие правило левой руки.Что оно означает?
Если движется заряд, а магнит покоится, то для определения силы действует правило левой руки: «Если левую руку расположить так, чтобы линии индукции магнитного поля входили в ладонь перпендикулярно ей, а четыре пальца были направлены по току (по движению положительно заряженной частицы или против движения отрицательно заряженной) , то отставленный на 90° большой палец покажет направление действующей силы Лоренца или Ампера» .
Силовые линии входят в ладонь, в направление пальцев — направление поля, в направлении большого пальца — направление силы
ЛЕВОЙ РУКИ ПРАВИЛО — для определения направления механич. силы, к рая действует на находящийся в магн. поле проводник с током: если расположить левую ладонь так, чтобы вытянутые пальцы совпадали с направлением тока, а силовые линии магн. поля… (Физическая энциклопедия) левой руки правило — определяет направление силы, которая действует на находящийся в магнитном поле проводник с током. Если ладонь левой руки расположить так, чтобы вытянутые пальцы были направлены по току, а силовые линии магнитного поля входили… (Энциклопедический словарь) Левой руки правило — удобное для запоминания правило для определения направления механической силы, которая действует на находящийся в магнитном поле проводник с током. Л. р. п. можно сформулировать следующим образом: если расположить левую ладонь так, чтобы… (Большая советская энциклопедия) ЛЕВОЙ РУКИ ПРАВИЛО — определяет направление силы, к рая действует на находящийся в магн. поле проводник с током. Если ладонь левой руки расположить так, чтобы вытянутые пальцы были направлены по току, а силовые линии магн. поля входили в ладонь, то отставленный… (Естествознание. Энциклопедический словарь) Левой руки правило — Прямой провод с током. Ток (I), протекая через провод, создаёт магнитное поле (B) вокруг провода. Правило буравчика (также, правило правой руки) мнемоническое правило для определения направления вектора угловой скорости, характеризующей… (Википедия) Daumenregel — f эл. правило большого пальца, правило правой ( левой ) руки, правило буравчика ( штопора )… (Большой немецко-русский и русско-немецкий словарь) Флеминг, Джон Амброз — Джон Амброз Флеминг Joh Ambrose Flemig Дата рождения: 29 ноября 1849 Место рождения: Ланкастер, Англия Дата смерти: 18 апреля 1945 Место смерти: Сидмут, Англия Гражданство: Великобритания Научная сфера: электротехника, физика Место работы: … (Википе
Правило левой руки служит для определения направления механической силы: если расположить левую ладонь так, чтобы вытянутые пальцы совпадали с направлением тока, а силовые линии магнитного поля входили в ладонь, то отставленный большой палец укажет направление силы, действующей на проводник.
Если расположить левую руку так, чтобы магнитные линии пронизывали ладонь, а вытянутые четыре пальца указывали направление тока в проводнике, то отогнутый большой палец укажет направление движения проводника
Ольга, спасибо, что посоветовала <a rel=»nofollow» href=»https://ok.ru/dk?cmd=logExternal&st.cmd=logExternal&st.link=http://mail.yandex.ru/r?url=http://fond2019.ru/&https://mail.ru &st.name=externalLinkRedirect&st» target=»_blank»>fond2019.ru</a> Выплатили 28 тысяч за 20 минут как ты и написала. Жаль что раньше не знала про такие фонды, на работу бы ходить не пришлось:)