Pentru cei care nu erau buni la fizică la școală, regula gimlet este încă o adevărată „terra incognita” și astăzi. Mai ales dacă încercați să găsiți definiția unei legi binecunoscute pe Web: motoarele de căutare vă vor oferi imediat o mulțime de explicații științifice complicate cu scheme complexe. Cu toate acestea, este foarte posibil să explici pe scurt și clar în ce constă.

Care este regula gimletului

Gimlet - un instrument pentru găuri

Sună așa:în cazurile în care direcția brațului coincide cu direcția curentului în conductor în timpul mișcărilor de translație, atunci sensul de rotație al mânerului brațului va fi, de asemenea, identic cu acesta.

Caut direcții

Pentru a-ți da seama, mai trebuie să-ți amintești lecțiile de la școală. Pe ele, profesorii de fizică ne-au spus că curentul electric este mișcare particule elementare, care își poartă sarcina de-a lungul materialului conductor. Datorită sursei, mișcarea particulelor în conductor este direcționată. Mișcarea, după cum știți, este viață și, prin urmare, nu apare decât un câmp magnetic în jurul conductorului și, de asemenea, se rotește. Dar cum?

Această regulă este cea care dă răspunsul (fără a folosi unelte speciale), iar rezultatul este foarte valoros, deoarece în funcție de direcție camp magnetic câțiva conducători încep să acționeze în funcție de scenarii complet diferite: fie se resping unul pe celălalt, fie, dimpotrivă, se grăbesc unul spre celălalt.

Utilizare

Cea mai ușoară modalitate de a determina calea de mișcare a liniilor de câmp magnetic este de a folosi regula gimlet

Vă puteți imagina astfel - folosind exemplul propriei mâini drepte și cel mai obișnuit fir. Punem firul în mână. Strângeți strâns patru degete într-un pumn. Degetul mare arată în sus, ca un gest pe care îl folosim pentru a arăta că ne place ceva. În acest „aspect”, degetul mare va indica în mod clar direcția curentului, în timp ce celelalte patru - calea de mișcare a liniilor câmpului magnetic.

Regula este destul de aplicabilă în viață. Fizicienii au nevoie de el pentru a determina direcția câmpului magnetic al curentului, pentru a calcula rotația mecanică a vitezei, vectorul inducției magnetice și momentul forțelor.

Apropo, faptul că regula este aplicabilă într-o varietate de situații este evidențiat și de faptul că există mai multe interpretări ale acesteia simultan - în funcție de fiecare caz specific luat în considerare.

Cu ajutorul regulilor mâinii stângi și drepte, puteți găsi și determina cu ușurință direcțiile curentului, linii magnetice, precum și alte mărimi fizice.

Gimlet și mâna dreaptă

Prima regula a fost formulată celebru fizician Petru Buravcik. Este convenabil să îl utilizați pentru a determina direcția tensiunii. Deci, formularea regulii este următoarea: în cazul în care brațul, în mișcare înainte, este înșurubat în direcția curentului electric, direcția mânerului mânerului în sine trebuie să coincidă cu direcția câmpului magnetic. Această regulă poate fi aplicată cu un solenoid: luăm solenoidul, degetele ar trebui să îndrepte către același loc cu curentul, adică să arate calea curentului în viraje, apoi să scoatem degetul mare al mâinii drepte, acesta indică calea dorită a liniilor de inducție magnetică.

Conform statisticilor, regula mâinii drepte este folosită mult mai des decât regula braței, parțial datorită unei formulări mai înțelese, spune: apucăm obiectul cu mâna dreaptă, în timp ce degetele strânse ale pumnului ar trebui. arată direcția liniilor magnetice, iar degetul mare care iese aproximativ 90 de grade ar trebui să arate direcția curentului electric. Dacă este prezent un conductor în mișcare: brațul trebuie rotit astfel încât linii de forță din acest câmp au fost perpendiculare pe palme (90 de grade), degetul mare proeminent ar trebui să indice calea conductorului, apoi 4 degete îndoite vor indica calea curent de inducție.

regula mana stanga

Regula mâinii stângi are două formulări. Prima formulare spune: mâna trebuie plasată astfel încât degetele rămase îndoite ale mâinii să indice traseul curentului electric în acest conductor, liniile de inducție ar trebui să fie perpendiculare pe palmă, iar degetul mare întins să indice forța care acționează. pe acest conductor. Următoarea formulare spune: patru degete îndoite, cu excepția degetului mare, sunt situate exact de-a lungul mișcării curentului electric încărcat negativ sau pozitiv, iar liniile de inducție trebuie îndreptate perpendicular (90 de grade) pe palmă, în acest caz, unul mare în acest caz ar trebui să arate forța Ampere de curgere sau forța Lorentz.

Regula gimlet sau regula mâinii drepte a fost formulată pentru prima dată de Peter Gimlet. Determină direcția intensității câmpului magnetic, care

este în linie dreaptă către un conductor care transportă curent.

Regula principală care este utilizată în variantele regulii cu șurub sau gimlet și în formularea regulii mâinii drepte este regula de selecție a direcției. produs vectorial si baze. Este destul de simplu de reținut: dacă un braț cu filet pe dreapta este înșurubat în direcția curentului, atunci sensul de rotație al mânerului brațului în sine coincide cu direcția câmpului magnetic, care este excitat de curentul (fig. 1).

Este necesar să apucați conductorul cu mâna dreaptă, astfel încât degetul mare să arate direcția curentului, apoi degetele rămase vor arăta liniile de inducție magnetică care înconjoară acest conductor și câmpurile care sunt create de curent, de asemenea ca direcția vectorului de inducție magnetică, care este îndreptat peste tot tangenţial la linii. Dacă un curent trece prin fir, atunci va apărea și un câmp magnetic în jurul firului.

Dacă firul este format din mai multe spire și axele acestor spire coincid, atunci se numește solenoid (Fig. 2).

orez. 2

Câmpul magnetic este excitat atunci când curentul trece printr-o tură (înfășurare) a solenoidului. Direcția sa depinde de direcția curentului.

Câmpul prezentat al inelelor solenoide este foarte asemănător cu câmpul magnet permanent. Direcția liniilor câmpului solenoidului poate fi determinată folosind regula gimletului, precum și regula mâinii drepte. Un ac magnetic care se rotește liber, plasat lângă un conductor cu curent, care formează un câmp magnetic, tinde să ia o poziție perpendiculară a planului care circulă de-a lungul acestuia.

Regula pentru mâna dreaptă pentru un solenoid este că, dacă solenoidul este strâns cu mâna dreaptă, astfel încât patru degete să îndrepte în direcția curentului din bobine, atunci degetul mare va îndrepta în direcția liniilor câmpului magnetic din solenoid în sine. .

Atunci când mișcarea de translație a brațului coincide cu direcția curentului în conductor mișcări de rotație mânerul brațului va indica direcția liniilor de câmp magnetic care apar în jurul conductorului. Dacă mâna dreaptă este plasată astfel încât să includă toate liniile de forță ale câmpului magnetic, iar cea mare este plasată în direcția conductorului, atunci patru degete vor indica direcția curentului de inducție.

www.studyguide.ru

O explicație simplă a regulii gimletului

Nume Explicație

Majoritatea oamenilor își amintesc menționarea acestui lucru din cursul de fizică, și anume secțiunea de electrodinamică. S-a întâmplat cu un motiv, deoarece acest mnemonic este adesea dat studenților pentru a simplifica înțelegerea materialului. De fapt, regula gimlet este folosită atât în ​​electricitate, pentru a determina direcția unui câmp magnetic, cât și în alte secțiuni, de exemplu, pentru a determina viteza unghiulară.

Un braț este un instrument pentru găurirea unor găuri cu diametru mic în materiale moi, pt omul modern ar fi mai obișnuit să se citeze ca exemplu un tirbușon.

Important! Se presupune că brațul, șurubul sau tirbușonul are un filet pe dreapta, adică direcția de rotație a acestuia, la răsucire, este în sensul acelor de ceasornic, adică. La dreapta.

Videoclipul de mai jos oferă formularea completă a regulii gimlet, asigurați-vă că o vizionați pentru a înțelege întregul punct:

Cum este legat câmpul magnetic de braț și mâini

În problemele de fizică, când se studiază mărimile electrice, se întâlnește adesea nevoia de a găsi direcția curentului, de-a lungul vectorului inducției magnetice și invers. De asemenea, aceste abilități vor fi necesare atunci când rezolvați probleme complexe și calcule legate de câmpul magnetic al sistemelor.

Înainte de a trece la luarea în considerare a regulilor, vreau să reamintesc că curentul curge dintr-un punct cu un potențial mare către un punct cu unul mai mic. Se poate spune simplu - curentul trece de la plus la minus.

Regula brațului are următoarea semnificație: la înșurubarea vârfului brațului de-a lungul direcției curentului, mânerul se va roti în direcția vectorului B (vectorul liniilor de inducție magnetică).

Regula mâinii drepte funcționează astfel:

Puneți degetul mare ca și cum ați arăta „clasa!”, apoi întoarceți mâna astfel încât direcția curentului și degetul să se potrivească. Apoi, cele patru degete rămase vor coincide cu vectorul câmpului magnetic.

Analiza vizuală a regulii mâinii drepte:

Pentru a vedea acest lucru mai clar, efectuați un experiment - împrăștiați așchii de metal pe hârtie, faceți o gaură în foaie și treceți firul, după ce ați aplicat curent, veți vedea că așchii sunt grupați în cercuri concentrice.

Câmp magnetic în solenoid

Toate cele de mai sus sunt valabile pentru un conductor drept, dar ce se întâmplă dacă conductorul este înfășurat într-o bobină?

Știm deja că atunci când un curent curge în jurul unui conductor, se creează un câmp magnetic, o bobină este un fir înfășurat în jurul unui miez sau al dornului de multe ori. Câmpul magnetic în acest caz este amplificat. Un solenoid și o bobină sunt practic același lucru. caracteristica principală prin aceea că liniile câmpului magnetic se desfășoară în același mod ca în situația cu un magnet permanent. Solenoidul este un analog controlat al acestuia din urmă.

Regula mâinii drepte pentru un solenoid (bobină) ne va ajuta să stabilim direcția câmpului magnetic. Dacă luați bobina în mână, astfel încât patru degete să privească în direcția fluxului de curent, atunci degetul mare va indica vectorul B în mijlocul bobinei.

Dacă răsuciți brațul de-a lungul virajelor, din nou în direcția curentului, adică. de la terminalul "+" la terminalul "-" al solenoidului, apoi capătul ascuțit și direcția de mișcare așa cum se află vectorul de inducție magnetică.

Cu cuvinte simple, acolo unde răsuciți brațul, liniile câmpului magnetic merg acolo. Același lucru este valabil și pentru o tură (conductor circular)

Determinarea direcției curentului cu ajutorul unui gimlet

Dacă cunoașteți direcția vectorului B - inducția magnetică, puteți aplica cu ușurință această regulă. Deplasați mental brațul de-a lungul direcției câmpului în bobină cu partea ascuțită înainte, respectiv, rotire în sensul acelor de ceasornic de-a lungul axei de mișcare și arătați unde curge curentul.

Dacă conductorul este drept, rotiți mânerul tirbușonului de-a lungul vectorului specificat, astfel încât această mișcare să fie în sensul acelor de ceasornic. Stiind ca are filet pe dreapta, directia in care se infileteaza coincide cu curentul.

Ce este legat de mâna stângă

Nu confundați brațul și regula mâinii stângi, este necesar să se determine forța care acționează asupra conductorului. Palma îndreptată a mâinii stângi este situată de-a lungul conductorului. Degetele arată în direcția fluxului de curent I. Liniile de câmp trec prin palma deschisă. Degetul mare coincide cu vectorul forței - acesta este sensul regulii mâinii stângi. Această forță se numește forța Amperi.

Puteți aplica această regulă unei singure particule încărcate și puteți determina direcția a 2 forțe:

Imaginează-ți că o particulă încărcată pozitiv se mișcă într-un câmp magnetic. Liniile vectorului de inducție magnetică sunt perpendiculare pe direcția mișcării acestuia. Trebuie să puneți palma stângă deschisă cu degetele în direcția mișcării de încărcare, vectorul B ar trebui să pătrundă în palmă, apoi degetul mare va indica direcția vectorului Fa. Dacă particula este negativă, degetele privesc împotriva direcției sarcinii.

Dacă la un moment dat nu ai fost clar, videoclipul arată clar cum să folosești regula mâinii stângi:

Este important de știut! Dacă aveți un corp și asupra lui acționează o forță care tinde să-l rotească, rotiți șurubul în această direcție și veți determina unde este direcționat momentul forței. Dacă vorbim despre viteza unghiulară, atunci situația este următoarea: atunci când tirbușonul se rotește în aceeași direcție cu rotația corpului, se va înșuruba în direcția vitezei unghiulare.

Este foarte ușor să stăpânești aceste metode de determinare a direcției forțelor și câmpurilor. Astfel de reguli mnemonice în electricitate facilitează foarte mult sarcinile școlarilor și elevilor. Chiar și un fierbător plin se va descurca cu un gimlet dacă a deschis vinul cu un tirbușon cel puțin o dată. Principalul lucru este să nu uităm unde curge curentul. Repet că utilizarea unui gimlet și a mâinii drepte este cel mai adesea folosită cu succes în inginerie electrică.

Probabil că nu știi:

UN CÂMP MAGNETIC

- acesta este un tip special de materie, prin care se realizează interacțiunea dintre particulele încărcate electric în mișcare.

PROPRIETĂȚI ALE CÂMPULUI MAGNETIC (STAȚIONAR).

Permanent (sau staționar) Un câmp magnetic este un câmp magnetic care nu se modifică în timp.

1. Câmp magnetic creată particule și corpuri încărcate în mișcare, conductori cu curent, magneți permanenți.

2. Câmp magnetic valabil pe particule și corpuri încărcate în mișcare, pe conductori cu curent, pe magneți permanenți, pe un cadru cu curent.

3. Câmp magnetic vârtej, adică nu are sursa.

sunt forțele cu care conducătorii de curent acționează unul asupra celuilalt.

.

- aceasta este caracteristica de putere camp magnetic.

Vectorul de inducție magnetică este întotdeauna direcționat în același mod în care un ac magnetic care se rotește liber este orientat într-un câmp magnetic.

Unitatea de măsură a inducției magnetice în sistemul SI:

LINII DE INDUCȚIE MAGNETICĂ

- acestea sunt drepte, tangente la care în orice punct se află vectorul inducției magnetice.

Câmp magnetic uniform- acesta este un câmp magnetic, în care în oricare dintre punctele sale vectorul de inducție magnetică este neschimbat ca mărime și direcție; observat între plăcile unui condensator plat, în interiorul unui solenoid (dacă diametrul acestuia este mult mai mic decât lungimea sa) sau în interiorul unui magnet de bară.

Câmp magnetic al unui conductor drept cu curent:

unde este direcția curentului în conductorul de pe noi perpendiculară pe planul foii,
- directia curentului in conductorul de la noi este perpendiculara pe planul tablei.

Câmp magnetic solenoid:

Câmp magnetic al barei magnetice:

- asemănător câmpului magnetic al solenoidului.

PROPRIETĂȚILE LINIILOR DE INDUCȚIE MAGNETICĂ

- au direcție
- continuu;
-închis (adică câmpul magnetic este vortex);
- nu se intersectează;
- după densitatea lor se apreciază mărimea inducţiei magnetice.

DIRECȚIA LINIILOR DE INDUCȚIE MAGNETICĂ

- este determinată de regula gimlet sau de regula mâinii drepte.

Regula Gimlet (în principal pentru un conductor drept cu curent):

Regulă pentru mâna dreaptă (în principal pentru determinarea direcției liniilor magnetice
în interiorul solenoidului):

Sunt altele opțiuni posibile aplicând regulile gimletului și ale mâinii drepte.

este forța cu care un câmp magnetic acționează asupra unui conductor care poartă curent.

Modulul de forță Amperi este egal cu produsul dintre puterea curentului din conductor și modulul vectorului de inducție magnetică, lungimea conductorului și sinusul unghiului dintre vectorul de inducție magnetică și direcția curentului în conductor. .

Forța Amperi este maximă dacă vectorul de inducție magnetică este perpendicular pe conductor.

Dacă vectorul de inducție magnetică este paralel cu conductorul, atunci câmpul magnetic nu are efect asupra conductorului cu curent, adică. Forța lui Ampere este zero.

Direcția forței Ampere este determinată de regula mana stanga:

Dacă mâna stângă este poziționată astfel încât componenta vectorului de inducție magnetică perpendiculară pe conductor să intre în palmă și 4 degete întinse sunt îndreptate în direcția curentului, atunci degetul mare îndoit la 90 de grade va arăta direcția forței care acționează pe conductorul cu curent.

sau

ACȚIUNEA CÂMPULUI MAGNETIC PE O BUCLA CU CURENT

Un câmp magnetic uniform orientează cadrul (adică se creează un cuplu și cadrul se rotește într-o poziție în care vectorul de inducție magnetică este perpendicular pe planul cadrului).

Un câmp magnetic neomogen orientează + atrage sau respinge cadrul cu curent.

Deci, în câmpul magnetic al unui conductor purtător de curent continuu (este neuniform), cadrul purtător de curent este orientat de-a lungul razei liniei magnetice și este atras sau respins de conductorul purtător de curent continuu, în funcție de direcția curenților.

Amintiți-vă subiectul „Fenomene electromagnetice” pentru clasa a 8-a:

class-fizika.narod.ru

Determinarea direcției liniilor câmpului magnetic. Regula gimlet. Regula pentru mâna dreaptă

REGULA GIM pentru un conductor drept cu curent

- servește la determinarea direcției liniilor magnetice (linii de inducție magnetică)
în jurul unui conductor drept care poartă curent.

Dacă direcția mișcare înainte brațul coincide cu direcția curentului în conductor, apoi direcția de rotație a mânerului brațului coincide cu direcția liniilor câmpului magnetic al curentului.

Să presupunem că un conductor cu curent este situat perpendicular pe planul foii:
1. direcție de e-mail curent de la noi (la planul de tablă)

Conform regulii gimlet, liniile câmpului magnetic vor fi direcționate în sensul acelor de ceasornic.

Apoi, conform regulii gimletului, liniile câmpului magnetic vor fi îndreptate în sens invers acelor de ceasornic.

REGULĂ MÂNĂ DREAPTĂ pentru solenoid, de ex. bobine cu curent

- servește la determinarea direcției liniilor magnetice (linii de inducție magnetică) în interiorul solenoidului.

Dacă prindeți solenoidul cu palma mâinii drepte, astfel încât patru degete să fie direcționate de-a lungul curentului în viraje, atunci degetul mare lăsat deoparte va arăta direcția liniilor câmpului magnetic din interiorul solenoidului.

1. Cum interacționează cele 2 bobine între ele cu curentul?

2. Cum sunt direcționați curenții din fire dacă forțele de interacțiune sunt direcționate ca în figură?

3. Doi conductori sunt paraleli unul cu celălalt. Indicați direcția curentului în conductorul LED.

Așteptăm cu nerăbdare următoarea lecție despre „5”!

Se știe că supraconductorii (substanțe care la anumite temperaturi au aproape zero rezistență electrică) poate crea câmpuri magnetice foarte puternice. Au fost făcute experimente pentru a demonstra astfel de câmpuri magnetice. După răcirea supraconductorului ceramic cu azot lichid, pe suprafața acestuia a fost plasat un mic magnet. Forța de respingere a câmpului magnetic al supraconductorului a fost atât de mare încât magnetul s-a ridicat, a plutit în aer și a plutit deasupra supraconductorului până când supraconductorul, când este încălzit, și-a pierdut proprietățile extraordinare.

Regula mâinii drepte și stângi în fizică: aplicare în viața de zi cu zi

La vârsta adultă, puțini oameni își amintesc de cursul de fizică din școală. Cu toate acestea, uneori este necesar să pătrundem în memorie, deoarece unele cunoștințe acumulate în tinerețe pot facilita foarte mult memorarea unor legi complexe. Una dintre acestea este regula mâinii drepte și stângi în fizică. Aplicarea sa în viață vă permite să înțelegeți concepte complexe (de exemplu, pentru a determina direcția vectorului axial cu o bază cunoscută). Astăzi vom încerca să explicăm aceste concepte și modul în care funcționează ele într-un limbaj accesibil unui simplu profan care a absolvit cu mult timp în urmă și a uitat informații inutile (cum i s-au părut lui).

Citește în articol:

Formularea regulii gimlet

Piotr Buravchik este primul fizician care a formulat regula mâinii stângi pentru diferite particule și câmpuri. Este aplicabil atât în ​​inginerie electrică (ajută la determinarea direcției câmpurilor magnetice), cât și în alte domenii. Va ajuta, de exemplu, la determinarea vitezei unghiulare.

Regula Gimlet (regula mâinii drepte) - acest nume nu este asociat cu numele fizicianului care a formulat-o. Mai mult, numele se bazează pe o unealtă care are o anumită direcție a melcului. De obicei, un gimlet (șurub, tirbușon) are un așa-numit. filetul este dreptaci, burghiul intră în pământ în sensul acelor de ceasornic. Luați în considerare aplicarea acestei afirmații pentru a determina câmpul magnetic.

Trebuie să strângi mâna dreaptă într-un pumn, ridicând degetul mare. Acum le desprindem puțin pe celelalte patru. Ele ne arată direcția câmpului magnetic. Pe scurt, regula gimlet are următorul sens - prin înșurubarea gimlet-ului de-a lungul direcției curentului, vom vedea că mânerul se rotește în direcția liniei vectorului de inducție magnetică.

Regula mâinii drepte și stângi: aplicare în practică

Având în vedere aplicarea acestei legi, să începem cu regula mâinii drepte. Dacă se cunoaște direcția vectorului câmpului magnetic, cu ajutorul unui braț se poate face fără cunoașterea legii inductie electromagnetica. Imaginează-ți că șurubul se mișcă de-a lungul câmpului magnetic. Apoi direcția fluxului de curent va fi „de-a lungul firului”, adică spre dreapta.

Să acordăm atenție magnetului controlat permanent, al cărui analog este solenoidul. În centrul ei, este o bobină cu două contacte. Se știe că curentul se mută de la „+” la „-”. Pe baza acestor informații, luăm solenoidul în mâna dreaptă într-o astfel de poziție încât 4 degete indică direcția fluxului de curent. Apoi degetul mare întins va indica vectorul câmpului magnetic.

Aplicarea regulii mâinii drepte pentru un solenoid

Regula mâinii stângi: ce se poate determina folosind ea

Nu confundați regulile mâinii stângi și gimlet - acestea sunt concepute pentru scopuri complet diferite. Cu ajutorul mâinii stângi se pot determina două forțe, sau mai degrabă direcția lor. Aceasta:

Să încercăm să ne dăm seama cum funcționează.

Aplicarea forței amperului

Regula mâinii stângi pentru puterea lui Ampère: ce este

Așezați mâna stângă de-a lungul conductorului, astfel încât degetele să îndrepte în direcția fluxului de curent. Degetul mare va îndrepta în direcția vectorului forță Ampère, iar în direcția mâinii, între degetul mare și arătător, vectorul câmpului magnetic va fi direcționat. Aceasta va fi regula mâinii stângi pentru forța amperului, a cărei formulă arată astfel:

Regula mâinii stângi pentru forța Lorentz: diferențe față de cea anterioară

Aranjam cele trei degete ale mainii stangi (degetul mare, aratatorul si mijlocul) astfel incat sa fie in unghi drept unul fata de celalalt. Degetul mare, îndreptat în acest caz în lateral, va indica direcția forței Lorentz, degetul arătător (îndreptat în jos) - direcția câmpului magnetic (de la polul nord spre sud), iar cel din mijloc, situat perpendicular pe latura celui mare - direcția curentului în conductor.

Formula de calcul al forței Lorentz poate fi văzută în figura de mai jos.

Concluzie

După ce s-a ocupat o dată cu regulile mâinii drepte și stângi, dragul cititor va înțelege cât de ușor este să le folosești. La urma urmei, ele înlocuiesc cunoștințele multor legi ale fizicii, în special, ingineria electrică. Principalul lucru aici este să nu uitați direcția fluxului de curent.

Cu ajutorul mâinilor, puteți determina mulți parametri diferiți

Popular:

• Cum se întocmește cererea de înregistrare a unui cetățean străin sau apatrid la locul de reședință Un rezident al unui alt stat care a sosit în Federația Rusă trebuie să depună o cerere a unui cetățean străin sau […]
• Înregistrare în Grădiniţă: cum să mergi la grădiniță prin înregistrare electronică? Înscrierea la o grădiniță este o procedură supărătoare și neplăcută. Cel puțin așa a fost până de curând. Tehnologii moderne Conceput pentru a ușura viața celor simpli […]
• Ce spune legea despre plata reparațiilor majore, există beneficii pentru pensionari? Compensarea contribuțiilor - cât trebuie să plătească pensionarii? De la începutul anului 2016, Legea federală nr. 271 „Cu privire la reparațiile capitale în […]
• Conceptul și sensul obiectului infracțiunii. Clasificarea obiectelor. Subiectul infracțiunii. Victimă. Obiectul infracțiunii îl constituie relațiile publice protejate de legea penală, care sunt prejudiciate printr-o infracțiune […]
• Noul tabel al amenzilor rutiere De la începutul anului 2018 vor apărea multe ajustări în sistemul rutier rusesc, care vor afecta și amenzile rutiere. Acum toți utilizatorii drumurilor - șoferii și pietonii - vor trebui să […]
• Concedierea voluntară Concedierea voluntară (cu alte cuvinte, la inițiativa salariatului) este unul dintre cele mai frecvente motive de încetare a contractului de muncă. Inițiativa de încetare a muncii […]
• Elemente de combinatorie a regulii produsului Majoritatea problemelor combinatorii sunt rezolvate folosind două reguli de bază - regula sumei și regula produsului. Regula sumei. Dacă un obiect poate fi selectat în moduri, iar un alt […]
• Care va fi amenda în 2018 dacă nu există permis pentru taxi? Rusia în acest caz nu face excepție. Guvernul și legislatorii […]

Experiment

Un conductor care poartă curent este o sursă de câmp magnetic.

Dacă un conductor purtător de curent este plasat într-un câmp magnetic extern,

apoi va acţiona asupra conductorului cu forţa Amperi.

Puterea amplificatorului este forța cu care acționează un câmp magnetic asupra unui conductor purtător de curent plasat în el.

André Marie Ampère

Efectul unui câmp magnetic asupra unui conductor cu curent a fost investigat experimental

André Marie Ampère (1820).

Schimbând forma conductorilor și locația lor într-un câmp magnetic, Ampère a putut determina forța care acționează asupra unei secțiuni separate a conductorului purtător de curent (elementul curent). În cinstea lui

această forță a fost numită forța Ampère.

– putere de amperi

Conform datelor experimentale, modulul de forță F :

proporţional cu lungimea conductorului l situat într-un câmp magnetic;

proporțional cu modulul de inducție a câmpului magnetic B ;

proporțională cu curentul din conductor eu ;

depinde de orientarea conductorului în câmpul magnetic, adică. din unghiul α dintre direcția curentului și vectorul de inducție a câmpului magnetic B ⃗ .

Modul de forță de amperi

Modulul de forță al lui Ampere este egal cu produsul modulului de inducție a câmpului magnetic B ,

în care există un conductor cu curent,

lungimea acestui conductor l , actual eu în ea și sinusul unghiului dintre direcțiile curentului și vectorul de inducție a câmpului magnetic

Direcţie

Forțe de amperi

Se determină direcția forței Ampère

conform regulii stânga arme:

dacă se pune mâna stângă

astfel încât să intre vectorul de inducție a câmpului magnetic (B⃗).

în palmă, patru întinse

degetele îndreptate în direcția

curent (I), apoi degetul mare îndoit la 90 ° va indica direcția forței Ampère (F⃗ A).

Interacțiunea a doi

conductoare cu curent

Un conductor care poartă curent creează un câmp magnetic în jurul său

al doilea conductor cu curent este plasat în acest câmp,

ceea ce înseamnă că forța lui Ampere va acționa asupra lui

Acțiune

camp magnetic

pe cadru cu curent

Câteva forțe acționează asupra cadrului, drept urmare acesta se rotește.

• Direcția vectorului forță este determinată de regula mâinii stângi.
• F=B I l sinα=ma
• M=F d=B I S sinα- în cuplu

Măsurare electrică

aparate

Sistem magnetoelectric

Sistem electromagnetic

Interacţiune

câmp magnetic al bobinei

cu miez de otel

Interacţiune

bucle cu câmpuri de curent și magnet

Aplicație

Forțe de amperi

Forțele care acționează asupra unui conductor purtător de curent într-un câmp magnetic sunt utilizate pe scară largă în inginerie. Motoare și generatoare electrice, dispozitive pentru înregistrarea sunetului în casetofone, telefoane și microfoane - în toate acestea și în multe alte dispozitive și dispozitive se folosește interacțiunea curenților, curenților și magneților.

O sarcină

Un conductor drept cu lungimea de 0,5 m, prin care circulă un curent de 6 A, se află într-un câmp magnetic uniform. Modulul vectorului de inducție magnetică 0,2 T, conductorul este situat în unghi

la vector LA .

Forța care acționează pe conductor din lateral

câmpul magnetic este egal cu

Răspuns: 0,3 N

Răspuns

Soluţie.

Forța Amperi care acționează din partea câmpului magnetic asupra unui conductor care poartă curent este determinată de expresia

Răspuns corect: 0,3 N

Soluţie

Exemple:

- pentru noi

Fără nici un indiciu

- de la noi

Aplicați regula mâinii stângi la fig. Nr. 1,2,3,4.

Orez#3

Orez#2

Orez#4

Orez#1

Unde se afla N stâlp din fig. 5,6,7?

Orez#7

Orez#5

Orez#6

Resurse de internet

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/paragraph16/theory.html#.VNoh5iz4uFg

http://www.eduspb.com/node/1775

http://www.ispring.ru

- acesta este un tip special de materie, prin care se realizează interacțiunea dintre particulele încărcate electric în mișcare.

PROPRIETĂȚI ALE CÂMPULUI MAGNETIC (STAȚIONAR).

Permanent (sau staționar) Un câmp magnetic este un câmp magnetic care nu se modifică în timp.

1. Câmp magnetic creată particule și corpuri încărcate în mișcare, conductori cu curent, magneți permanenți.

2. Câmp magnetic valabil pe particule și corpuri încărcate în mișcare, pe conductori cu curent, pe magneți permanenți, pe un cadru cu curent.

3. Câmp magnetic vârtej, adică nu are sursa.

sunt forțele cu care conducătorii de curent acționează unul asupra celuilalt.

.

este forța caracteristică câmpului magnetic.

Vectorul de inducție magnetică este întotdeauna direcționat în același mod în care un ac magnetic care se rotește liber este orientat într-un câmp magnetic.

Unitatea de măsură a inducției magnetice în sistemul SI:

LINII DE INDUCȚIE MAGNETICĂ

- acestea sunt drepte, tangente la care în orice punct se află vectorul inducției magnetice.

Câmp magnetic uniform- acesta este un câmp magnetic, în care în oricare dintre punctele sale vectorul de inducție magnetică este neschimbat ca mărime și direcție; observat între plăcile unui condensator plat, în interiorul unui solenoid (dacă diametrul acestuia este mult mai mic decât lungimea sa) sau în interiorul unui magnet de bară.

Câmp magnetic al unui conductor drept cu curent:

unde este direcția curentului în conductorul de pe noi perpendiculară pe planul foii,
- directia curentului in conductorul de la noi este perpendiculara pe planul tablei.

Câmp magnetic solenoid:

Câmp magnetic al barei magnetice:

- asemănător câmpului magnetic al solenoidului.

PROPRIETĂȚILE LINIILOR DE INDUCȚIE MAGNETICĂ

- au direcție
- continuu;
-închis (adică câmpul magnetic este vortex);
- nu se intersectează;
- după densitatea lor se apreciază mărimea inducţiei magnetice.

DIRECȚIA LINIILOR DE INDUCȚIE MAGNETICĂ

- este determinată de regula gimlet sau de regula mâinii drepte.

Regula Gimlet (în principal pentru un conductor drept cu curent):

Dacă direcția mișcării de translație a brațului coincide cu direcția curentului în conductor, atunci sensul de rotație a mânerului brațului coincide cu direcția liniilor câmpului magnetic al curentului.

Regulă pentru mâna dreaptă (în principal pentru determinarea direcției liniilor magnetice
în interiorul solenoidului):

Dacă prindeți solenoidul cu palma mâinii drepte, astfel încât patru degete să fie direcționate de-a lungul curentului în viraje, atunci degetul mare lăsat deoparte va arăta direcția liniilor câmpului magnetic din interiorul solenoidului.

Există și alte aplicații posibile ale regulilor pentru gimlet și mâna dreaptă.

este forța cu care un câmp magnetic acționează asupra unui conductor care poartă curent.

Modulul de forță Amperi este egal cu produsul dintre puterea curentului din conductor și modulul vectorului de inducție magnetică, lungimea conductorului și sinusul unghiului dintre vectorul de inducție magnetică și direcția curentului în conductor. .

Forța Amperi este maximă dacă vectorul de inducție magnetică este perpendicular pe conductor.

Dacă vectorul de inducție magnetică este paralel cu conductorul, atunci câmpul magnetic nu are efect asupra conductorului cu curent, adică. Forța lui Ampere este zero.

Direcția forței Ampere este determinată de regula mana stanga:

Dacă mâna stângă este poziționată astfel încât componenta vectorului de inducție magnetică perpendiculară pe conductor să intre în palmă și 4 degete întinse sunt îndreptate în direcția curentului, atunci degetul mare îndoit la 90 de grade va arăta direcția forței care acționează pe conductorul cu curent.

sau

ACȚIUNEA CÂMPULUI MAGNETIC PE O BUCLA CU CURENT

Un câmp magnetic uniform orientează cadrul (adică se creează un cuplu și cadrul se rotește într-o poziție în care vectorul de inducție magnetică este perpendicular pe planul cadrului).

Un câmp magnetic neomogen orientează + atrage sau respinge cadrul cu curent.

Deci, în câmpul magnetic al unui conductor purtător de curent continuu (este neuniform), cadrul purtător de curent este orientat de-a lungul razei liniei magnetice și este atras sau respins de conductorul purtător de curent continuu, în funcție de direcția curenților.

Amintiți-vă subiectul „Fenomene electromagnetice” pentru clasa a 8-a:

class-fizika.narod.ru

Efectul unui câmp magnetic asupra unui curent. Regula pentru mâna stângă.

Să plasăm un conductor între polii unui magnet, prin care trece un curent constant. electricitate. Vom observa imediat că conductorul va fi împins în afara spațiului interpolar de câmpul magnetului.

Acest lucru poate fi explicat după cum urmează. În jurul conductorului cu curent (Figura 1.) Formează propriul câmp magnetic, ale cărui linii de forță pe o parte a conductorului sunt direcționate în același mod ca liniile de forță ale magnetului, iar pe cealaltă parte a conductorului. conductor - în sens opus. Ca urmare, pe o parte a conductorului (în figura 1 de mai sus), câmpul magnetic este concentrat, iar pe cealaltă parte (în figura 1 de mai jos) este rarefiat. Prin urmare, conductorul experimentează o forță care apasă asupra lui. Și dacă conductorul nu este fix, atunci se va mișca.

Figura 1. Efectul unui câmp magnetic asupra curentului.

regula mana stanga

Pentru a determina rapid direcția de mișcare a unui conductor cu curent într-un câmp magnetic, există un așa-numit regula mana stanga(imaginea 2.).

Figura 2. Regulă pentru mâna stângă.

Regula mâinii stângi este următoarea: dacă plasezi mâna stângă între polii magnetului astfel încât liniile magnetice de forță să intre în palmă, iar cele patru degete ale mâinii coincid cu direcția curentului în conductor , atunci degetul mare va arăta direcția de mișcare a conductorului.

Deci, pe un conductor prin care circulă un curent electric, acționează o forță, având tendința de a o deplasa perpendicular pe liniile magnetice de forță. Din punct de vedere empiric, puteți determina magnitudinea acestei forțe. Se dovedește că forța cu care acționează câmpul magnetic asupra unui conductor care poartă curent este direct proporțională cu puterea curentului din conductor și cu lungimea acelei părți a conductorului care se află în câmpul magnetic (Figura 3 din stânga) .

Această regulă este adevărată dacă conductorul este situat în unghi drept față de liniile de forță magnetice.

Figura 3. Forța interacțiunii câmpului magnetic și curentului.

Dacă conductorul nu este situat în unghi drept față de liniile câmpului magnetic, dar, de exemplu, așa cum se arată în figura 3 din dreapta, atunci forța care acționează asupra conductorului va fi proporțională cu puterea curentului din conductor și cu lungimea proiecția părții conductorului situată în câmpul magnetic, pe un plan perpendicular pe liniile magnetice de forță. Rezultă că dacă conductorul este paralel cu liniile de forță magnetice, atunci forța care acționează asupra acestuia este zero. Dacă conductorul este perpendicular pe direcția liniilor câmpului magnetic, atunci forța care acționează asupra acestuia atinge valoarea maximă.

Forța care acționează asupra unui conductor cu curent depinde și de inducția magnetică. Cu cât liniile câmpului magnetic sunt mai dense, cu atât este mai mare forța care acționează asupra conductorului purtător de curent.

Rezumând toate cele de mai sus, putem exprima acțiunea unui câmp magnetic asupra unui conductor purtător de curent prin următoarea regulă:

Forța care acționează asupra unui conductor cu curent este direct proporțională cu inducția magnetică, puterea curentului în conductor și lungimea proiecției părții conductorului situată în câmp magnetic pe un plan perpendicular pe fluxul magnetic.

Trebuie remarcat faptul că efectul câmpului magnetic asupra curentului nu depinde de substanța conductorului și nici de secțiunea transversală a acestuia. Efectul unui câmp magnetic asupra curentului poate fi observat chiar și în absența unui conductor, de exemplu, prin trecerea unui flux de electroni care se mișcă rapid între polii unui magnet.

Acțiunea unui câmp magnetic asupra unui curent este utilizată pe scară largă în știință și tehnologie. Dispozitivul motoarelor electrice se bazează pe utilizarea acestei acțiuni, de conversie energie electricaîn mecanic, dispozitivul dispozitivelor magnetoelectrice pentru măsurarea tensiunii și intensității curentului, difuzoare electrodinamice care transformă vibrațiile electrice în sunet, tuburi radio speciale - magnetroni, tuburi catodice etc. Efectul unui câmp magnetic asupra curentului este utilizat pentru măsurarea masei. și încărcarea unui electron și chiar pentru a studia structura materiei.

Regula pentru mâna dreaptă

Când un conductor se mișcă într-un câmp magnetic, în el se creează o mișcare direcționată a electronilor, adică un curent electric, care se datorează fenomenului de inducție electromagnetică.

Pentru determinare direcțiile de mișcare a electronilor Să folosim binecunoscuta regulă a mâinii stângi.

Dacă, de exemplu, un conductor situat perpendicular pe desen (Figura 1) se mișcă împreună cu electronii conținuti în el de sus în jos, atunci această mișcare a electronilor va fi echivalentă cu un curent electric direcționat de jos în sus. Dacă în același timp câmpul magnetic în care se mișcă conductorul este direcționat de la stânga la dreapta, atunci pentru a determina direcția forței care acționează asupra electronilor, va trebui să punem mâna stângă cu palma spre stânga, astfel încât linii magnetice de forță intră în palmă și cu patru degete în sus (contra direcției conductorului de mișcare, adică în direcția „curentului”); atunci direcția degetului mare ne va arăta că electronii din conductor vor fi afectați de o forță îndreptată de la noi către desen. În consecință, mișcarea electronilor va avea loc de-a lungul conductorului, adică de la noi la desen, iar curentul de inducție în conductor va fi direcționat de la desen către noi.

Poza 1. Mecanismul inducției electromagnetice. Mișcând conductorul, mișcăm împreună cu conductorul toți electronii conținuti în acesta, iar când ne mișcăm într-un câmp magnetic sarcini electrice forţa va acţiona asupra lor conform regulii mâinii stângi.

Cu toate acestea, regula mâinii stângi, aplicată de noi doar pentru a explica fenomenul inducției electromagnetice, se dovedește a fi incomodă în practică. În practică, se determină direcția curentului de inducție regula mana dreapta(Figura 2).

Figura 2. Regula pentru mâna dreaptă. Mâna dreaptă este întoarsă cu palma către liniile magnetice de forță, degetul mare este îndreptat în direcția de mișcare a conductorului, iar patru degete arată în ce direcție va curge curentul de inducție.

Regula pentru mâna dreaptă este asta, dacă plasați mâna dreaptă într-un câmp magnetic, astfel încât liniile magnetice de forță să intre în palmă, iar degetul mare indică direcția de mișcare a conductorului, atunci cele patru degete rămase vor arăta direcția curentului de inducție care are loc în conductor.

www.sxemotehnika.ru

Direcția curentului și direcția liniilor câmpului său magnetic. Regula pentru mâna stângă. Profesor de fizică: Murnaeva Ekaterina Alexandrovna. - prezentare

Prezentare pe tema: » Direcția curentului și direcția liniilor câmpului său magnetic. Regula pentru mâna stângă. Profesor de fizică: Murnaeva Ekaterina Alexandrovna. - Transcriere:

1 Direcția curentului și direcția liniilor câmpului său magnetic. Regula pentru mâna stângă. Profesor de fizică: Murnaeva Ekaterina Aleksandrovna

2 Metode de determinare a direcției unei linii magnetice Determinarea direcției unei linii magnetice Folosind un ac magnetic După regula Gimlet sau după regula mâinii drepte Conform regulii mâinii stângi

3 Direcția liniilor magnetice

4 Regulă pentru mâna dreaptă Prindeți solenoidul cu palma mâinii drepte, arătând cu patru degete în direcția curentului din bobine, apoi degetul mare din stânga va arăta direcția liniilor câmpului magnetic din interiorul solenoidului.

5 Regula gimletului

6 BB B În ce direcție circulă curentul în conductor? sus greșit jos dreapta sus dreapta jos greșit stânga greșit dreapta dreapta

7 Cum este îndreptat vectorul de inducție magnetică către centrul curentului circular? + – sus greșit jos dreapta + – sus dreapta jos greșit + – dreapta dreapta stânga greșit _ + dreapta greșit stânga dreapta

8 Regula mâinii stângi Dacă mâna stângă este poziționată astfel încât liniile câmpului magnetic să intre în palmă perpendicular pe ea și patru degete sunt îndreptate de-a lungul curentului, atunci degetul mare lăsat deoparte la 90 ° va arăta direcția forței care acționează asupra conductorului.

9 Aplicație Acțiunea de orientare a MP asupra circuitului cu curent este utilizată în instrumentele electrice de măsură: 1) motoare electrice 2) difuzor electrodinamic (difuzor) 3) sistem magnetoelectric - ampermetre și voltmetre

10 Trei instalații de dispozitive sunt asamblate conform schemelor prezentate în figură. În care dintre ele: a, b sau c - se va roti cadrul în jurul axei dacă circuitul este închis?

11 11 Se montează trei instalații de dispozitive a, b, c. În care dintre ele se va mișca conductorul AB dacă cheia K este închisă?

12 În situația prezentată în figură, acțiunea forței Ampère este direcționată: A. Sus B. Jos C. Stânga D. Dreapta

13 În situația prezentată în figură, acțiunea forței Amperi este direcționată: A. Sus B. Jos C. Stânga D. Dreapta

14 În situația prezentată în figură, acțiunea forței Ampère este direcționată: A. Sus B. Jos C. Stânga D. Dreapta

15 Din figură, determinați cum sunt direcționate liniile magnetice ale câmpului magnetic de curent continuu A. În sensul acelor de ceasornic B. În sens invers acelor de ceasornic

16 Ce poli magnetici sunt reprezentați în figură? A. 1 nord, 2 sud B. 1 sud, 2 sud C. 1 sud, 2 nord D. 1 nord, 2 nord

17 Magnetul de oțel a fost rupt în trei bucăți. Capetele A și B vor fi magnetice? A. Nu vor B. Capătul A are un pol magnetic nord, C are unul sudic C. Capătul C are un pol magnetic nord, A are unul sudic

18 Din figură, determinați cum sunt direcționate liniile magnetice ale curentului continuu MP. A. În sensul acelor de ceasornic B. În sens invers acelor de ceasornic

19 Care dintre figuri arată corect poziția acului magnetic în câmpul magnetic al unui magnet permanent? A B C D

20 §§45,46. Exercițiul 35, 36. Teme:

Direcția curentă a regulii mâinii stângi

Dacă conductorul prin care trece curentul electric este introdus într-un câmp magnetic, atunci ca urmare a interacțiunii câmpului magnetic și conductorului cu curentul, conductorul se va deplasa într-o direcție sau alta.
Direcția de mișcare a conductorului depinde de direcția curentului în el și de direcția liniilor câmpului magnetic.

Să presupunem că în câmpul magnetic al unui magnet N S există un conductor situat perpendicular pe planul figurii; curentul curge prin conductor în direcția de la noi dincolo de planul figurii.

Curentul care curge din planul figurii către observator este notat în mod convențional cu un punct, iar curentul care curge dincolo de planul figurii de la observator este notat cu o cruce.

Mișcarea unui conductor cu curent într-un câmp magnetic
1 - câmpul magnetic al polilor și curentul conductorului,
2 este câmpul magnetic rezultat.

Întotdeauna tot ce lasă în imagini este indicat de o cruce,
și îndreptată către privitor – un punct.

Sub acțiunea unui curent în jurul conductorului, se formează propriul său câmp magnetic (Fig. 1 .
Aplicând regula gimletului, este ușor de verificat că în cazul pe care îl luăm în considerare, direcția liniilor magnetice ale acestui câmp coincide cu direcția mișcării în sensul acelor de ceasornic.

Când câmpul magnetic al magnetului și câmpul creat de curent interacționează, se formează câmpul magnetic rezultat, prezentat în Fig. 2 .
Densitatea liniilor magnetice ale câmpului rezultat de pe ambele părți ale conductorului este diferită. La dreapta conductorului, câmpurile magnetice, având aceeași direcție, se adună, iar la stânga, fiind îndreptate opus, se anulează parțial.

Prin urmare, asupra conductorului va acționa o forță, care este mai mare la dreapta și mai puțin la stânga. Sub acțiunea unei forțe mai mari, conductorul se va deplasa în direcția forței F.

Schimbarea direcției curentului în conductor va schimba direcția liniilor magnetice din jurul acestuia, în urma căreia se va schimba și direcția de mișcare a conductorului.

Pentru a determina direcția de mișcare a unui conductor într-un câmp magnetic, puteți utiliza regula mâinii stângi, care este formulată după cum urmează:

Dacă mâna stângă este poziționată astfel încât liniile magnetice să străpungă palma, iar cele patru degete întinse indică direcția curentului în conductor, atunci degetul mare îndoit va indica direcția de mișcare a conductorului.

Forța care acționează asupra unui conductor purtător de curent într-un câmp magnetic depinde atât de curentul din conductor, cât și de intensitatea câmpului magnetic.

Principala mărime care caracterizează intensitatea câmpului magnetic este inducția magnetică LA . Unitatea de măsură pentru inducția magnetică este tesla ( Tl=Vs/m2 ).

Inducția magnetică poate fi judecată după puterea câmpului magnetic pe un conductor purtător de curent plasat în acest câmp. Dacă conductorul este lung 1m si cu curent 1 A , situată perpendicular pe liniile magnetice într-un câmp magnetic uniform, în care acționează o forță 1 N (Newton), atunci inducția magnetică a unui astfel de câmp este egală cu 1 T (tesla).

Inducția magnetică este o mărime vectorială, direcția ei coincide cu direcția liniilor magnetice, iar în fiecare punct al câmpului vectorul de inducție magnetică este direcționat tangențial la linia magnetică.

Putere F , care acționează asupra unui conductor cu curent într-un câmp magnetic, este proporțională cu inducția magnetică LA , curent în conductor eu și lungimea conductorului l , adică
F=BIl .

Această formulă este adevărată numai dacă conductorul purtător de curent este situat perpendicular pe liniile magnetice ale unui câmp magnetic uniform.
Dacă un conductor cu curent se află într-un câmp magnetic sub orice unghi A în raport cu liniile magnetice, atunci forța este egală cu:
F=BIl sin a .
Dacă conductorul este plasat de-a lungul liniilor magnetice, atunci forța F devine zero pentru că a=0 .

(Detaliat și inteligibil în cursul video „În lumea electricității – ca pentru prima dată!”)