Правило буравчика. Правило правой и левой руки. (Урок 41)

Похожие презентации:

Влияния состава и размера зерна аустенита на температуру фазового превращения и физико-механические свойства сплавов

Газовая хроматография

Геофизические исследования скважин

Искусственные алмазы

Трансформаторы тока и напряжения

Транзисторы

Воздушные и кабельные линии электропередач

Создание транспортно-энергетического модуля на основе ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса

Магнитные аномалии

Нанотехнологии

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

3. 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.

4. 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.

5. 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.

6. 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.

7. 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

8.

Правило левой рукиНаправление 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.

9. 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

10. 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.

11. 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

English     Русский Правила

Правило буравчика и правой руки для направления вектора магнитной индукции

Что такое линии магнитной индукции

Магнитное поле определено напряженностью в каждой точке его пространства. Кривые, объединяющие точки поля с равными по модулю напряженностями называются линиями магнитной индукции. Напряжённость магнитного поля в конкретной точке — силовая характеристика и для ее оценки применяется вектор магнитного поля В. Его направление в конкретной точке на линии магнитной индукции происходит по касательной к ней.

В случае, если на точку в пространстве влияет несколько магнитных полей, то напряженность определяется суммированием векторов магнитной индукции каждого действующего магнитного поля. При этом напряженность в конкретной точке суммируется по модулю, а вектор магнитной индукции определяется как сумма векторов всех магнитных полей.

Несмотря на то, что линии магнитной индукции невидимые, они обладают определенными свойствами:

• Принято считать, что силовые линии магнитного поля выходят на полюсе (N), а возвращаются с (S).
• Направление вектора магнитной индукции происходит по касательной к линии.
• Несмотря на сложную форму, кривые не пересекаются и обязательно замыкаются.
• Магнитное поле внутри магнита однородно и плотность линий максимальна.
• Через точку поля проходит только одна линия магнитной индукции.

Направление тока и линий его магнитного поля. Правило буравчика

Исследования Ампера…

принадлежат к числу самых

блестящих работ, которые

проведены когда-либо в науке.

Джеймса Клерка Максвелла

Магнитное поле

— это силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды.

Для наглядного представления магнитного поля пользуются магнитными линиями Магнитные линии

— это воображаемые линии, вдоль которых расположились бы маленькие магнитные стрелки, помещенные в магнитное поле.

Замкнутость линий магнитного поля представляет собой фундаментальное свойство магнитного поля.

Оно свидетельствует о том, что
магнитных зарядов
, подобных электрическим,
в природе нет
.

За направление магнитной линии в какой-либо ее точке условно принимают направление, которое указывает северный полюс магнитной стрелки, помещенной в эту точку.

Теперь разберём, от чего зависит направление линий магнитного поля тока более подробно.

Известно, что для получения спектра магнитного поля прямого проводника с током, его можно пропустить через лист картона, а на картон насыпать железные опилки. Под действием магнитного поля железные опилки располагаются по концентрическим окружностям. Поместим вдоль линий магнитного поля магнитные стрелки.

На рисунке показано расположение магнитных стрелок вокруг проводника с током, перпендикулярного плоскости чертежа. Если изменить направление тока в проводнике, то можно увидеть, что изменение направления тока приводит к повороту всех магнитных стрелок на 1800. Причем оси стрелок располагаются по касательной к магнитным линиям

.

Т.о. можно сделать вывод, что направление линий магнитного поля будет зависеть от направления тока в проводнике

.

Эта связь может быть выражена простым правилом, которое называют правилом буравчика (или правилом правого винта).

Правило буравчика заключается в следующем:

если поворачивать головку винта так, чтобы поступательное движение острия винта происходило вдоль тока в проводнике, то направление вращения головки указывает направление линий магнитного поля тока.

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

Для определения направления линий магнитного поля соленоида удобнее пользоваться другим правилом, которое иногда называют правилом правой руки

.

Соленоид

— это катушка цилиндрической формы из проволоки, витки которой намотаны вплотную друг к другу в одном направлении, а длина катушки значительно больше радиуса витка.
Магнитное поле соленоида можно представить как результат сложения полей, создаваемых несколькими круговыми токами, имеющими общую ось.

На рисунке видно, что внутри соленоида линии магнитного поля каждого отдельного витка имеют одинаковое направление, тогда как между соседними витками они имеют противоположное направление. Поэтому, при достаточно плотной намотке соленоида, противоположно направленные участки линий магнитного поля соседних витков взаимно уничтожаться, а одинаково направленные участки сольются в общую линию.

Изучение этого поля с помощью железных опилок показало, что внутри соленоида магнитные линии поля представляют собой прямые, параллельные оси соленоида, которые расходятся на его концах и замыкаются вне соленоида

.

Зная направление тока в витке, полюсы соленоида можно определить с помощью правила 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.

Правило правой руки можно применять и для определения направления линий магнитного поля в центре одиночного витка с током.

Из курса физики 8 класса известно, что на всякий проводник с током, помещенный в магнитное поле и не совпадающий с его магнитными линиями, это поле действует с некоторой силой.

Наличие такой силы можно показать с помощью установки. Проволочная трехсторонняя рамка ABCD подвешена на крюках так, что может свободно отклоняться от вертикали.

Сторона ВС находится в области наиболее сильного поля дугообразного магнита, располагаясь между его полюсами. Рамка присоединена к источнику тока последовательно с реостатом и ключом. При замыкании ключа в цепи возникает электрический ток, и сторона ВС втягивается в пространство между полюсами.

Если убрать магнит, то при замыкании цепи проводник ВС двигаться не будет. Значит, со стороны магнитного поля на проводник с током действует некоторая сила, отклоняющая его от первоначального положения.

Таким образом, магнитное поле создается электрическим током и обнаруживается по его действию на электрический ток

.

Если изменить направление тока в цепи, поменяв местами провода в гнездах изолирующего штатива, то, при этом, изменится и направление движения проводника, а значит, и направление действующей на него силы.

Направление силы изменится и в том случае, если, не меняя направления тока, поменять местами полюсы магнита (т. е. изменить направление линий магнитного поля).

Следовательно, направление тока в проводнике, направление линий магнитного поля и направление силы, действующей на проводник, связаны между собой.

Направление силы, действующей на проводник с током в магнитном поле, можно определить, пользуясь правилом левой руки

, которое заключается в следующем: если левую руку расположить так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь перпендикулярно к ней, а четыре вытянутых пальца были направлены по току, то отставленный на 90° большой палец покажет направление действующей на проводник силы.

Пользуясь правилом левой руки, следует помнить, что за направление тока во внешней части электрической цепи

(т. е. вне источника тока)
принимаетсянаправление от положительного полюса источника тока к отрицательному
. Другими словами, четыре пальца левой руки должны быть направлены против движения электронов в электрической цепи.

С помощью правила левой руки

можно определить направление
силы, с которой магнитное поле действует на отдельно взятую движущуюся в нем частицу
, как положительно, так и отрицательно заряженную. Для наиболее простого случая, когда частица движется в плоскости, перпендикулярной магнитным линиям, это
правило формулируется следующим образом
: 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 90° большой палец покажет направление действующей на частицу силы.

Следует отметить, что сила действия магнитного поля на проводник с током или движущуюся заряженную частицу равна нулю, если направление тока в проводнике или скорость частицы совпадают с линией магнитной индукции или параллельны ей.

Основные выводы:

– Направление линий магнитного поля будет зависеть от направления тока в проводнике.

– Эта связь может быть выражена с помощью правила буравчика

(или
правила правого винта
): если поворачивать головку винта так, чтобы поступательное движение острия винта происходило вдоль тока в проводнике, то направление вращения головки указывает направление линий магнитного поля тока.

– Для определения направления линий магнитного поля соленоида

удобнее пользоваться
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.

– Магнитное поле действует с некоторой силой на любой проводник с током, находящийся в этом поле.

Направление этой силы можно определить с помощью правила левой руки: если левую руку расположить так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь перпендикулярно к ней, а четыре вытянутых пальца были направлены по току, то отставленный на 90° большой палец покажет направление действующей на проводник силы.

Опыт Эрстеда

Довольно продолжительное время электрические и магнитные поля изучались раздельно. Их взаимосвязь была обнаружена совершенно случайно. Существует легенда, что Кристиан Эрстед показывал ученикам на своей лекции в университете влияние толщины проводника на силу тока. При этом на демонстрационном столе лежал компас, оставшийся от предыдущей лекции. Во время рассказа Эрстеда о природе нагрева проволоки, один из его студентов обратил внимание, что стрелка компаса изменила положение. Этот эффект после позволил учёному утверждать, что на магнитную стрелку, расположенную вблизи с проводником тока, действуют силы, стремящие её развернуть.

Главный интерес этого явления был в том, что, кроме изменения положения стрелки никаких, более эффектов не наблюдалось.

Проведя ряд опытов, учёный установил, что на направление указателя влияла полярность подключения источника питания. При её изменении стрелка сразу же изменяла своё направление на противоположное. Но оказалось, что влияние магнитного потока настолько мало, что обнаружить его, возможно, только с помощью чувствительных приборов.

Чтобы более точно представить, по какому принципу происходит поворот магнитной стрелки вблизи проводника с током нужно рассмотреть проволоку с торца. Тогда можно будет изучить два случая:

• ток идёт от наблюдающего;
• заряды двигаются к исследователю.

Если установить множество стрелок вокруг проводника, то окажется, что после пропускания тока они выстроятся так, что образуют своеобразную окружность. При этом их полюса будут противоположны друг другу. Эти стрелки примут положение по касательной к магнитным линиям. Таким образом, можно будет увидеть, что линии, описывающие распространение поля, представляют окружность. Их же направления в первом случае будут по часовой стрелке, а во втором — против.

Это важное свойство магнитных линий и наблюдал Эрстед. Ампер же смог развить исследование дальше. Он установил, что если взять два проводника, разместить их параллельно и пустить по ним токи в одном направлении, то возникает сила притягивания. Если же в одном из них поменять подключение — проводники начинают отталкиваться. Именно благодаря Амперу удалось эмпирически доказать, как происходит взаимодействие проводника, по которому течёт ток, с полем постоянного магнита и описать зависимость зарядов от их направления.

Магнитные линии прямого провода с током

Используем такую же схему эксперимента для прямого провода, по которому течет электрический ток. В данном случае можно заменить прозрачную пластину на кусок картона или фанеры.

Рис. 3. Магнитные линии прямого провода с током.

Видно, что опилки выстраиваются по концентрическим окружностям, показывая форму магнитных линий. При изменении направления тока опилки поворачиваются на 1800. Следовательно, направление магнитных линий в данном случае связано с направлением тока в проводнике.

Известно, что Земля — это огромный “полосовой” магнит. Благодаря этому, с помощью магнитной стрелки компаса мы можем ориентироваться в пространстве. Но надо иметь ввиду, что есть места с крупными залежами магнетитов (железных руд), которые создают сильное “фоновое” магнитное поле, которое поворачивает стрелку компаса вдоль своих магнитных линий. Одно из таких мест — Курская магнитная аномалия, расположенная в Курской области нашей страны.

Правило левой руки Флеминга — инженерное мышление

Дом Электрика текущие основы Правило левой руки Флеминга

В этой статье мы изучим правило левой руки Флеминга. Это правило важно для определения направления вращения двигателя постоянного тока.

Прокрутите вниз, чтобы посмотреть обучающее видео на YouTube.

Что-то, что мы должны понять, это правило левой руки Флеминга, и для этого нам нужно использовать нашу левую руку в этой забавной форме.

Вы должны помнить, что правило Флеминга использует обычный ток и не использует поток электронов.

Обычный ток от плюса к минусу. Мы используем правило левой руки Флеминга, чтобы выяснить, в каком направлении катушка будет толкать и тянуть, когда электромагнитное поле взаимодействует с магнитным полем постоянного магнита. Если мы посмотрим на провод и представим, какой конец соединен с положительным или отрицательным, мы сможем определить направление силы. Для этого вытяните левую руку ладонью к себе. Представьте, что это ваш большой палец, а затем первый, второй, третий и четвертый. Прежде всего, сомкните третий и четвертый пальцы. Направьте второй палец вправо так, чтобы он был перпендикулярен вашей ладони. Затем направьте один палец прямо вперед и направьте большой палец вверх. Ваш второй палец указывает в направлении обычного тока, от положительного к отрицательному.

Ваш указательный палец указывает направление постоянного магнитного поля с севера на юг. Тогда ваш большой палец укажет направление силы.

Теперь я сделал для этого руководство по ПД, которое включает несколько рабочих примеров, которые помогут вам запомнить его. Вы можете получить копию ЗДЕСЬ .

Итак, если мы посмотрим на этот пример, обычный ток идет к нам, а магнитное поле идет слева направо. Итак, мы указываем вторым пальцем на себя, а указательным — в направлении магнитного поля. Таким образом, наш большой палец направлен вверх, а это означает, что сила, действующая на провод, сдвинет его вверх. В этом примере у нас есть обратный ток в проводе, поэтому он движется от нас. Поэтому мы переворачиваем руку так, чтобы наш второй палец был направлен от нас.

Наш указательный палец по-прежнему указывает в направлении магнитного поля, а большой палец направлен вниз. Это означает, что сила, действующая на провод, сместит его вниз. Если мы смотаем проволоку в катушку, как теперь будут действовать силы?

Итак, катушку нужно рассматривать как две половинки. На левой половине от нас утекает условный ток. Итак, наша рука переворачивается, и мы видим, что получаем направленную вниз силу. С правой стороны к нам течет обычный ток, поэтому сила направлена ​​вверх. Следовательно, у нас есть комбинированная восходящая и нисходящая сила, поэтому катушка будет вращаться.

---

Предыдущая статьяЧто такое циркуляционный насос?

Next articleОсновы зоны нечувствительности HVACR

Пол Эванс

http://www.TheEngineeringMindset.com

Правило левой руки Флеминга – простые советы по запоминанию

Правило левой руки Флеминга:

магнитное поле, которое испытывает силу, Направление силы перпендикулярно как направлению тока, так и магнитному полю. Механическая сила, магнитное поле и электрический ток взаимно перпендикулярны.

Формула силы: F=ma

Пожалуйста, включите JavaScript ). Они были созданы Джоном Амброузом Флемингом в конце 19 века как простой способ определения направления движения электродвигателя или направления электрического тока в электрогенераторе.

Левую руку можно держать, как показано на рисунке, рассмотрите три пальца левой руки, такие как большой палец, указательный палец и указательный палец; Каждый палец назначает в 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 «левый» есть буква «ф», ф — начальная буква силы. Усилие может передаваться двигателем. Таким образом, вы можете вспомнить правило левой руки Флеминга.

Первый палец => B;

Указательный палец => I

Большой палец => F;

Ключевые точки:

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

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

Простой и понятный:

Во многих случаях двигатель используется в качестве генератора, а генератор используется в качестве двигателя. Пример: автомобильный генератор, двигатель постоянного тока, железнодорожная тяговая система, центробежная машина и т. д.

Как?

Чтобы проиллюстрировать, как учитывать, что многие типы электрических машин могут использоваться как двигатель, так и генератор. Двигательное действие используется для ускорения транспортного средства, но при этом напряжение батареи подается на машину. Если затем двигатель отсоединить от заряженной батареи и вместо этого подключить к полностью разряженной батарее, автомобиль замедлится. Двигатель будет действовать как генератор и преобразовывать кинетическую энергию автомобиля обратно в электрическую энергию, которая затем сохраняется в аккумуляторе.