ПРАВИЛО ЛЕВОЙ РУКИ — это… Что такое ПРАВИЛО ЛЕВОЙ РУКИ?

ПРАВИЛО ЛЕВОЙ РУКИ

Научно-технический энциклопедический словарь.

• ПРАВИЛО БОДЕ
• ПРАВИЛО ЛЕНЦА

Смотреть что такое «ПРАВИЛО ЛЕВОЙ РУКИ» в других словарях:

• правило левой руки — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN Fleming s ruleleft hand ruleMaxwell s rule …   Справочник технического переводчика

• Правило левой руки — 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 скорость …   Википедия

• правило левой руки — kairės rankos taisyklė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Fleming’s rule; left hand rule vok. Linke Hand Regel, f rus. правило левой руки, n; правило Флеминга, n pranc. règle de la main gauche, f …   Fizikos terminų žodynas

• Правило правой руки — 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 скорость …   Википедия

• 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 скорость …   Википедия

• Правило левой ноги — Жарг. шк. Шутл. 1. Правило левой руки. 2. Любое невыученное правило. (Запись 2003 г.) …   Большой словарь русских поговорок

• 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 в ладонь, то… …   Большой Энциклопедический словарь

• 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 входили в ладонь, то… …   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 в ладонь, то… …   Энциклопедический словарь

• 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

Тест правило левой руки(с ответами)

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
г	б	в	а	а	б	А	б	∙ +	Стрелка вниз	влево	вправо

1. Обнаружить магнитное поле можно по…

А) по действию на любой проводник,

Б) действию на проводник, по которому течет электрический ток,

В) заряженный теннисный шарик, подвешенный на тонкой нерастяжимой нити,

Г) на движущиеся электрические заряды.

а) А и Б, б) А и В, в) Б и В, г) Б и Г.

2. Закончить фразу: «Если электрический заряд неподвижен, то вокруг него существует…

а) магнитное поле,

б) электрическое поле,

в) электрическое и магнитное поле.

3. Закончить фразу: «Если электрический заряд движется, то вокруг него существует…

) магнитное поле,

б) электрическое поле,

в) электрическое и магнитное поле.

4. Закончить фразу: «Вокруг проводника с током существует…

а) магнитное поле,

б) электрическое поле,

в) электрическое и магнитное поле.

5. Какие силы проявляются во взаимодействии двух проводников с током?

а) силы магнитного поля,

б) силы электрического поля,

в) сила всемирного тяготения.

6. Какие утверждения являются верными?

А.В природе существуют электрические заряды.

Б.В природе существуют магнитные заряды.

В.В природе не существует электрических зарядов.

Г.В природе не существует магнитных зарядов.

а) А и Б, б) А и В, в) А и Г, г) Б, В и

7. На рисунке показана картина магнитных линий прямого тока. В какой точке магнитное поле самое сильное?

8. Два параллельных проводника, по которым текут токи противоположных направлений…

а) взаимно притягиваются,

б) взаимно отталкиваются,

в) никак не взаимодействуют.

9. Определить направление тока по известному направлению магнитных линий

10. Определить направление тока в проводнике по направлению магнитных линий

11. Применяя правило левой руки, определи направление силы, с которой магнитное поле будет действовать на проводник с током.

12. Применяя правило левой руки, определи направление силы, с которой магнитное поле будет действовать на проводник с током.

Направление индукционного тока. Правило Ленца — урок. Физика, 9 класс.

Направление индукционного тока в контуре зависит от того, увеличивается или уменьшается магнитный поток через этот контур.

Убедимся в этом на опыте с помощью прибора, изображённого на рисунке \(1\).

 

 

Рис. \(1\). Опыт № \(1\)

 

Узкая алюминиевая пластинка с двумя алюминиевыми кольцами на концах (одно — сплошное, другое — с разрезом) находится на стойке и может свободно вращаться вокруг вертикальной оси.

Попытаемся внести полосовой магнит северным полюсом в сплошное кольцо (рис. \(1\)). Оно уходит от магнита, как будто отталкивается от него, поворачивая при этом всю пластинку. Повторим эксперимент, будем подносить магнит к кольцу южным полюсом. Результат будет точно таким же. Кольцо оттолкнется. Если подносить магнит к кольцу с прорезью, то ничего не произойдет. Замена полюса магнита изменений тоже не вносит.

Данное явление можно объяснить следующим образом:

при приближении магнита к кольцу без прорези возрастает магнитный поток сквозь площадь кольца. Так как кольцо замкнуто, то в нем возникает индукционный ток.

В кольце с разрезом ток циркулировать не может.

Ток в сплошном кольце создаёт магнитное поле, поэтому кольцо приобретает свойства магнита. Кольцо отталкивается от магнита. Значит, кольцо и магнит обращены друг к другу одноименными полюсами, а векторы магнитной индукции их полей направлены в противоположные стороны (рис. \(2\)).

 

Рис. \(2\). Опыт № \(2\)

 

Магнитное поле индукционного тока противодействует увеличению внешнего магнитного потока через кольцо.

Внося полосовой магнит, мы увеличиваем интенсивность магнитного поля, действующего со стороны магнита на кольцо. В кольце возникает магнитное поле, которое ослабляет поле полосового магнита, то есть направлено противоположно внешнему. Значит, ток в кольце будет направлен против часовой стрелки.

Направление индукционного тока в кольце определяется правилом правой руки.

Поменяем направление полосового магнита. Из кольца будем удалять магнит (рис. \(3\)). Кольцо будет двигаться за магнитом. Получается, что кольцо притягивается к магниту.

Объяснение: притяжение возможно только в том случае, если кольцо и магнит обращены друг к другу разноименными полюсами. В этом случае направление векторов магнитной индукции магнитных полей кольца и магнита совпадают.

 

Рис. \(3\). Опыт № \(3\)

 

Магнитное поле, создаваемое индукционным током, поддерживает уменьшающийся магнитный поток через площадь кольца.

Убирая полосовой магнит из кольца, мы уменьшаем интенсивность магнитного поля, действующего со стороны магнита на кольцо. Магнитное поле кольца будет поддерживать поле полосового магнита, значит, сонаправлено внешнему магнитному полю. Поэтому, ток в кольце будет направлен по часовой стрелке.

Общее правило впервые сформулировал российский ученый Эмилий Христианович Ленц в \(1834\) году:

правило Ленца
Индукционный ток в замкнутом проводящем контуре принимает такое направление, что он ослабляет первопричину своего возникновения.

Источники:

Рис. 1. Опыт № 1.

Рис. 2. Опыт № 2.

Рис. 3. Опыт № 3.

Шпаргалки по физике для учеников 11 класса

Материал опубликовала

Бывает, что изучая новый материал, ученику нужно следовать определенному правилу (или алгоритму), которое нужно запомнить. Искать в учебнике, записывать в тетрадь — тратить драгоценное время. Я составляю для учеников «шпаргалки», распечатываю для каждого. Ребята вклеивают их в тетрадь и используют на уроке. (К сожалению никак не удается отредактировать на сайте.)

шпаргалки по электромагнитным явлениям
DOCX / 66.08 Кб

«Шпаргалки» для учеников по теме «Электромагнитные явления»

Правило левой руки
Сила Ампера вектор магнитной индукции входит в ладонь 4 пальца по направлению тока отогнутый на 90 большой палец покажет направление силы	Сила Лоренца   вектор магнитной индукции входит в ладонь   4 пальца по скорости отогнутый на 90 большой палец покажет направление силы для положительной частицы (для отрицательной – противоположно)

Определение индукционного тока по правилу Ленца Определите направление линий индукции внешнего магнитного поля (В). Определите увеличивается или уменьшается магнитный поток, проходящий через замкнутый контур. Определите направление индукции внутреннего поля : Если Если По правилу правой руки определите направление тока в контуре.

Магнитное поле в веществе

Магнитная проницаемость среды	Направление внешнего и внутреннего магнитного поля	Группа магнетиков	Примеры
(золото )	ВВ0	диамагнетик	Газы (водород, гелий, азот) Плазма Металлы (золото, серебро) Стекло, вода, резина, алмаз
(платина )	ВВ0	парамагнетик	Кислород, алюминий, платина, уран, щелочные и щелочноземельные металлы
(железо )	ВВ0	ферромагнетик	Железо, кобальт, никель, их сплавы, редкоземельные металлы

Опубликовано 23.11.16 в 16:52 в группе «Учителя физики»

Вопрос 9. Явление электромагнитной индукции. Правило Ленца.

Явление электромагнитной индукциизаключается в возникновении электрического тока в проводящем контуре, который либо покоится в переменном во времени магнитном поле, либо движется в постоянном магнитном поле таким образом, что число линий магнитной индукции, пронизывающих контур, меняется.

Особенности явления:

1) чем быстрее изменится число линий магнитной индукции, тем больше возникающий ток;

2) независимость явления возникновения индукционного тока от причины изменения числа линий магнитной индукции.

 Правило Ленца: определяет направление индукционного тока и гласит:

Индукционный ток всегда имеет такое направление, что он ослабляет действие причины, возбуждающей этот ток. Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея при изменении магнитного потока , пронизывающего электрический контур, в нём возбуждается ток, называемый индукционным.{ind}=-{\frac {d\Phi }{dt}},}

где знак «минус» означает, что ЭДС индукции действует так, что индукционный ток препятствует изменению потока. Этот факт и отражён в правиле Ленца.

Ворпос10. Действие магнитного поля на проводники с током Закон Ампера.

Магнитное поле действует на проводник с током с силой Ампера, равной произведению индукции магнитного поля, силы тока в проводнике, его длины и синуса угла между направлением тока и вектором индукции.

Магнитные взаимодействия между проводниками с током и ориентирующее действие магнитного поля на рамку с током вызваны тем, что магнитное поле действует на участки с проводником тока. Силу, действующую на проводник с током в магнитном поле, называют силой Ампера в честь . Ампера, который подробно описал её свойства.

Сила Ампера всегда направлена перпендикулярно вектору магнитной индукции направлению тока, текущего по проводнику. Для определения направления силы Ампера можно пользоваться правилом правого буравчика: воображаемый буравчик располагается перпендикулярно плоскости, содержащей вектор и проводник с током, затем его рукоятка поворачивается от направления тока к направлению вектора в пределах меньшего угла между ними. Поступательное перемещение буравчика будет показывать направление силы Ампера. Если вектор магнитной индукции B перпендикулярен проводнику, то направление силы Ампера можно определить с помощью правила левой руки: если расположить левую руку так, чтобы линии индукции входили в ладонь, а вытянутые пальцы были направлены вдоль тока, то отведенный большой палец укажет направление силы, действующей на проводник.

Измерение силы Ампера даёт возможность найти не только направление вектора магнитной индукции, но и его модуль. Согласно опытным данным модуль силы Ампера,  пропорционален силе тока в проводнике, модулю вектора магнитной индукции,  длине проводника, и синусу угла между направлением тока в проводнике и направлением вектора магнитной индукции, α:

, (3.1) откуда следует, что

Уравнение (3.1) называют законом Ампера, а соотношение (3.2) позволяет определить модуль магнитной индукции и найти единицу для его измерения. За единицу магнитной индукции в СИ принимают магнитную индукцию однородного магнитного поля, действующего с силой  на участок проводника длиной  при силе тока в нем , ориентированный перпендикулярно к линиям магнитной индукции. Эта единица магнитной индукции получила название тесла  в честь югославского физика Н. Тесла. Согласно (3.2)

.

Силы Ампера – это силы, ориентирующие рамку с током в магнитном поле. На рисунке 3в показана рамка с током, находящаяся в однородном магнитном поле с вектором индукции, параллельным плоскости рамки. Правило левой руки определяет направления, в которых действуют силы на противоположные стороны рамки  Видно, что эти силы стремятся повернуть рамку вокруг оси ОО₁ так, чтобы ее плоскость была перпендикулярна вектору магнитной индукции. Когда плоскость рамки становится перпендикулярной вектору магнитной индукции, силы перестают вращать ее.

Закон Ампера устанавливает, что на проводник с током, помещенный в однородное магнитное поле, индукция которого В, действует сила, пропорциональная силе тока и индукции магнитного поля:

где — угол между векторами магнитной индукции и тока, — индукция магнитного поля, — сила тока в проводнике, — длина проводника.

Эта формула закона Ампера оказывается справедливой для прямолинейного проводника и однородного поля.
Если проводник имеет произвольную формулу и поле неоднородно, то Закон Ампера принимает вид:

где — сила, с которой магнитное поле действует на бесконечно малый проводник с током — элемент длины проводника.

Размерность:

Направление силы определяется по правилу вычисления векторного произведения, которое удобно запомнить при помощи правила правой руки .
Сила максимальна, когда элемент проводника с током расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции        

Закон Ленца | S-cool, сайт доработки

Это «непостоянный» закон. В общем, восстает против всего! Закон Ленца можно описать как:

ЭДС индуцируется в направлении, противоположном тому, что вызывает индукцию.

Пример:

ЭДС вызывается движением стержня влево.Таким образом, индуцированная ЭДС будет противодействовать этому движению. Остановите планку и эдс исчезнет.

Как вы могли противостоять этому движению?

Конечно, с силой вправо!

Что могло произвести силу?

Ток, протекающий в проводнике в магнитном поле , создаст силу. Итак, все, что нам нужно, это ток в полосе в правильном направлении.

Вот где на помощь приходит Флеминг. Правило правой руки Флеминга позволяет определить направление индуцированного тока. (Очень похоже на его Правило левой руки , но на этот раз мы генерируем ток, а не силу.)

Как с линейкой для левой руки:

Чт м b = направление движения или M otion

F Первый палец = F Направление поля

Se c прямой палец = индуцированный c стандартный c текущий

В случае с его Правилом правой руки, второй палец является важным.Он показывает направление индуцированного тока (условный ток), если вы движетесь в направлении большого пальца через магнитное поле в направлении первого пальца.

Вы должны помнить, что:

Правило левой руки предназначено для моторного эффекта (оно говорит вам, какая сила будет действовать на проводник с током в поле) — помните, что автомобили создают силы и движутся слева!

Правило правой руки предназначено для эффекта генератора (оно говорит вам, в каком направлении индуцируется ток в проводнике, движущемся через магнитное поле).

Примените правило правой руки к диаграмме …

Вы правильно определили направление тока?

Теперь используйте Правило левой руки, чтобы проверить, что этот ток произведет силу, которую мы ожидали (например, силу справа, которая противодействует движению влево). Оно делает!

В обход правила Ленца — Физика для архитекторов

Вот еще один пример интересной темы по физике, которая не включена в книгу из-за ее ограниченного отношения к архитектуре.(по материалам статьи автора в «Учителе физики»).

Правило левой руки для закона Фарадея

В электромагнетизме мы имеем дело с отношениями между векторами в трех измерениях. Мы довольно часто прибегаем к ручным правилам, которые помогают нам визуализировать отношения между такими векторами в различных ситуациях.

Традиционные правила для рук

Одно правило правой руки описывает взаимосвязь между направлениями скорости заряженной частицы, направлением магнитного поля (в котором эта частица движется) и результирующей силой, действующей на эту частицу (Сила Лоренца).

Другое правило правой руки описывает взаимосвязь между направлением тока и магнитным полем, которое он генерирует (закон Ампера).

Новое правило для рук

Правило левой руки для закона Фарадея

Закон Фарадея касается взаимосвязи между изменением магнитного потока и индуцированной электродвижущей силой. Магнитный поток объединяет в себе два вектора: магнитное поле и нормаль к поверхности, заключенной в петлю. Индуцированная электродвижущая сила включает в себя электрическое поле и направления элементов контура.

Чтобы найти взаимосвязь между направлениями всех этих векторов, обычно применяют закон Ленца: «Направление индуцированной ЭДС таково, что ток, который он направляет, создает магнитное поле, которое противодействует изменению, которое вызвало индуцированную ЭДС. ».

Теперь можно применить новое правило левой руки и обойти необходимость применения закона Ленца.

• Совместите изогнутые пальцы левой руки с петлей (желтая линия).
• Вытянутый большой палец указывает направление нормали к поверхности, заключенной в петлю (коричневый цвет).
• Магнитное поле показано красной стрелкой.
• Найдите изменение магнитного потока, используя это нормальное (n) и магнитное поле (B).
• Если изменение магнитного потока положительное, изогнутые пальцы показывают направление индуцированной электродвижущей силы (желтые стрелки).
• Если изменение магнитного потока отрицательное, направление индуцированной электродвижущей силы противоположно направлению изогнутых пальцев (противоположно желтым стрелкам).

Пример

Круглый проводник (синий) помещен в магнитное поле, которое направлено к нам и уменьшается со временем. Чтобы найти наведенную электродвижущую силу в петле, мы устанавливаем левую руку, как показано на рисунке. Магнитное поле (B) в этом случае направлено в направлении большого пальца, которое является направлением нормали ( n ). Угол между B и n равен нулю, а косинус равен единице.Следовательно, как начальный, так и конечный потоки положительны. Поскольку магнитное поле со временем уменьшается, изменение магнитного потока отрицательное. Согласно новому правилу левой руки, направление индуцированного электрического поля направлено против изогнутых пальцев, как показано изогнутыми стрелками (против часовой стрелки).

Комментарий: Мы могли бы установить левую руку так, чтобы большой палец указывал в противоположном направлении (на страницу). В этом случае и начальный, и конечный потоки будут отрицательными (cos 180 ° = -1), а их разница будет положительной.Следовательно, ЭДС будет указывать в направлении изогнутых пальцев, что опять же показано изогнутыми стрелками, потому что теперь пальцы изогнуты противоположно таковым на рисунке.

Обоснование нового правила левой руки

(Вам не нужно знать это, чтобы использовать новое правило левой руки…)

Закон Ленца — ваш электротехнический гид

Закон Ленца используется для определения направления наведенной ЭДС в проводнике или катушке.

Согласно закону Ленца, электромагнитно индуцированная ЭДС и, следовательно, ток течет в проводнике или катушке в таком направлении, что создаваемое ею магнитное поле всегда противодействует причине, которая его порождает.

Рассмотрим катушку с большим количеством витков, подключенную к гальванометру, как показано на рисунке. Рядом с катушкой помещается стержневой магнит, так что его поток связывается с катушкой. Когда северный полюс стержневого магнита приближается к катушке, в катушке индуцируется ЭДС, и, следовательно, ток течет через нее в таком направлении, что сторона Y катушки достигает северной полярности, которая ограничивает движение стержневого магнита. .

Принимая во внимание, что, когда северный полюс стержневого магнита отводится от катушки, направление индуцированной ЭДС в катушке меняется на противоположное, и сторона Y катушки достигает южной полярности, которая снова ограничивает движение катушки.

Правило для большого пальца правой руки

Когда электрический ток течет по проводнику, вокруг него создается магнитное поле. В этом магнитном поле направление магнитных силовых линий можно определить с помощью правила для большого пальца правой руки , которое изложено ниже.

Чтобы узнать направление магнитных силовых линий, держите токопроводящий провод в правой руке так, чтобы большой палец указывал в направлении потока тока. Пальцы, обвивающиеся вокруг проводника, будут указывать в направлении магнитных силовых линий.

Правило левой руки Флеминга

Когда проводник с током помещается в магнитное поле, на него действует сила. Правило левой руки Флеминга применяется для определения направления этой силы, которое указано ниже.

Вытяните большой, указательный и второй пальцы левой руки перпендикулярно друг другу. Если первый палец представляет направление магнитного поля, второй палец представляет направление потока тока, тогда большой палец будет указывать направление силы, действующей на проводник.

Правило правой руки Флеминга

Правило правой руки Флеминга используется для определения направления наведенной ЭДС и, следовательно, тока в катушке или проводнике, как указано ниже.

Растяните большой, указательный и второй пальцы правой руки перпендикулярно друг другу. Если большой палец указывает направление движения проводника, первый палец указывает направление магнитного поля, тогда второй палец указывает направление наведенной ЭДС в проводнике.

Законы электромагнитной индукции Фарадея

Два закона электромагнитной индукции Фарадея являются потоками:

Первый закон: Когда катушка или проводник отсекает магнитный поток, в этом проводнике индуцируется ЭДС.

Второй закон: Он утверждает, что величина наведенной ЭДС равна скорости изменения магнитного потока.

Закон магнитной силы Кулона

Первый закон : Подобные полюса отталкиваются друг от друга, а разные полюса притягиваются друг к другу.

Второй закон : Сила, F , приложенная одним полюсом к другому полюсу, прямо пропорциональна произведению сил полюсов двух полюсов и обратно пропорциональна квадрату расстояний, d между ними.

Математически, F α (m ₁ m ₂ ) / d ²
или, F = (km ₁ m ₂ ) / d ²

где, m ₁ , m ₂ = сила полюсов,
d = расстояние между полюсами,
k = постоянная, которая зависит от природы окружающего материала.

Электромагнетизм | Все сообщения

© http://www.yourelectricalguide.com/ Закон Ленца.

Используя закон Ленца — AP Physics C Electricity

Если вы считаете, что контент, доступный через Веб-сайт (как определено в наших Условиях обслуживания), нарушает или другие ваши авторские права, сообщите нам, отправив письменное уведомление («Уведомление о нарушении»), содержащее в информацию, описанную ниже, назначенному ниже агенту.Если репетиторы университета предпримут действия в ответ на ан Уведомление о нарушении, оно предпримет добросовестную попытку связаться со стороной, которая предоставила такой контент средствами самого последнего адреса электронной почты, если таковой имеется, предоставленного такой стороной Varsity Tutors.

Ваше Уведомление о нарушении прав может быть отправлено стороне, предоставившей доступ к контенту, или третьим лицам, таким как в качестве ChillingEffects.org.

Обратите внимание, что вы будете нести ответственность за ущерб (включая расходы и гонорары адвокатам), если вы существенно искажать информацию о том, что продукт или действие нарушает ваши авторские права.Таким образом, если вы не уверены, что контент находится на Веб-сайте или по ссылке с него нарушает ваши авторские права, вам следует сначала обратиться к юристу.

Чтобы отправить уведомление, выполните следующие действия:

Вы должны включить следующее:

Физическая или электронная подпись правообладателя или лица, уполномоченного действовать от их имени; Идентификация авторских прав, которые, как утверждается, были нарушены; Описание характера и точного местонахождения контента, который, по вашему мнению, нарушает ваши авторские права, в \ достаточно подробностей, чтобы позволить репетиторам университетских школ найти и точно идентифицировать этот контент; например нам требуется а ссылка на конкретный вопрос (а не только на название вопроса), который содержит содержание и описание к какой конкретной части вопроса — изображению, ссылке, тексту и т. д. — относится ваша жалоба; Ваше имя, адрес, номер телефона и адрес электронной почты; а также Ваше заявление: (а) вы добросовестно считаете, что использование контента, который, по вашему мнению, нарушает ваши авторские права не разрешены законом, владельцем авторских прав или его агентом; (б) что все информация, содержащаяся в вашем Уведомлении о нарушении, является точной, и (c) под страхом наказания за лжесвидетельство, что вы либо владелец авторских прав, либо лицо, уполномоченное действовать от их имени.

Отправьте жалобу нашему уполномоченному агенту по адресу:

Чарльз Кон Varsity Tutors LLC
101 S. Hanley Rd, Suite 300
St. Louis, MO 63105

Или заполните форму ниже:

Что такое закон Ленца и как он влияет на конструкцию печатной платы? | Блог о проектировании печатных плат

Altium Designer

| & nbsp Создано: 24 октября 2018 г. & nbsp | & nbsp Информация обновлена: 4 февраля 2021 г.

Закон Ленца — один из фундаментальных физических законов, который описывает множество взаимосвязей между электричеством и магнетизмом.Вместе с законом Ампера, законом Гаусса, законом Фарадея, законом Кулона и законом силы Лоренца у нас есть все необходимое для понимания классического поведения электромагнитного поля. Среди этих законов закон Ленца и закон Фарадея работают вместе, чтобы описать, как магнитное поле в вашей печатной плате связано с электрическим током в проводниках.

Итак, что это значит для топологии вашей печатной платы? Когда станет ясно, как работает закон Ленца, вы сможете лучше понять, как перекрестные помехи и электромагнитные помехи повлияют на вашу конструкцию, а также как индукторы влияют на вашу конструкцию в целом.Давайте посмотрим, что именно означает закон Ленца для вашей конструкции и как он управляет поведением сигналов.

Что такое закон Ленца?

Если вам нужно освежить свои знания в области физики, важно помнить, что закон Ленца — единственный эффект в электромагнетизме, не имеющий собственного уравнения. Закон Ленца связан с законом индукции Фарадея, который связывает магнитное поле, проходящее через катушку, с напряжением, индуцированным в катушке. В частности, закон Фарадея гласит, что величина электродвижущей силы (ЭДС, также известной как напряжение), индуцированной в катушке с проволокой, пропорциональна скорости изменения магнитного потока, проходящего в катушку:

Закон Фарадея ничего не говорит о том, как происходит изменение магнитного потока, входящего в катушку.Катушка может вращаться (например, в двигателе или генераторе), область катушки, охватывающая магнитное поле, может растягиваться или сжиматься, или величина / направление магнитного поля может изменяться. Все эти эффекты вызовут изменение магнитного потока, проходящего в катушку, что приведет к возникновению ЭДС.

Если вы посмотрите на приведенное выше уравнение, вы заметите отрицательный знак. Закон Ленца — это причина, по которой мы ставим отрицательный знак в приведенном выше уравнении. По сути, закон Ленца гласит, что наведенная ЭДС имеет полярность, которая создает ток, магнитное поле которого противостоит изменению, которое вызывает его при увеличении магнитного потока.Когда магнитный поток уменьшается, наведенная ЭДС имеет противоположную полярность. По этой причине мы называем ЭДС «обратной ЭДС», то есть она направлена ​​против направления, заданного правилом правой руки.

Визуализация с двумя катушками

Назначение отрицательного знака, показанного выше, легче увидеть, если подумать о том, как ток в одной катушке может индуцировать ток в другой катушке. Рассмотрим две катушки A и B, как показано на схеме ниже. Катушка А пропускает ток, который генерирует собственное магнитное поле в соответствии с законом Ампера.Если ток неуклонно увеличивается с течением времени, магнитное поле и магнитный поток будут увеличиваться с течением времени, поэтому будет увеличиваться поток, падающий на катушку B. Закон Ленца гласит, что ЭДС и результирующий ток индуцируются в точке катушки, противоположной заданному направлению. по правилу правой руки.

На этом изображении показано, как индуцирующий ток / поле в катушке A связаны с индуцированным током / полем в катушке B.

Другими словами, индуцированное напряжение / ток в катушке B находится напротив наведенного напряжения / тока в катушке A, когда магнитное поле, создаваемое катушкой A, увеличивается.Когда поле уменьшается, напряжения / токи указывают в одном направлении. Индуцированный ток в катушке B создает собственное магнитное поле, которое противодействует индуцирующему полю, созданному в катушке A. Это основа приводов асинхронных двигателей, поскольку между двумя катушками будет сила.

Визуализация с помощью магнитов

Другой распространенный способ визуализировать закон Ленца — это посмотреть на ток, индуцируемый в катушке движущимися магнитами. На схеме ниже показано, что происходит, когда мы перемещаем магнит по направлению к катушке с проволокой и от нее.Если мы переместим магнит к катушке, магнитный поток будет увеличиваться, поэтому будет генерироваться обратная ЭДС. Это приводит к тому, что любой ток и ЭДС в катушке указывают противоположное правилу правой руки. Однако, если мы отодвинем магнит от катушки, правая часть закона Фарадея будет положительной! Это означает, что направление наведенной ЭДС и тока должно соответствовать правилу правой руки.

Когда магнитный поток увеличивается, индуцированный ток направлен против правила правой руки (левое изображение), и наоборот, когда магнитный поток уменьшается.

Схемы с катушками и магнитами прекрасны, но все это должно быть связано с печатной платой. Взаимодействие между магнитным полем и током в вашей плате определяет поведение катушек индуктивности и влияет на распространение сигналов по трассам и линиям передачи.

Закон Ленца, обратная ЭДС и катушка индуктивности

Когда мы смотрим на схемы, закон Ленца проявляется в индукторах и трансформаторах. Простейшая индуктивная цепь, которую следует учитывать при изучении обратной ЭДС и закона Ленца, — это последовательная цепь с источником постоянного напряжения, переключателем и катушкой индуктивности.

На схеме ниже показано, что происходит, когда переключатель в этой цепи замкнут. В момент замыкания переключателя ток очень быстро увеличивается от 0 А до своего установившегося значения. В течение этого времени, когда ток проникает в цепь, магнитный поток на катушке индуктивности увеличивается. По этой причине обратная ЭДС имеет указанную ниже полярность в соответствии с законом Ленца.

Бросок, если ток течет к катушке индуктивности после включения переключателя.

Когда переключатель разомкнут, ток падает с исходного значения обратно до нуля.Следовательно, поле в катушке индуктивности со временем уменьшается, потому что уменьшается ток. Согласно отрицательному знаку в законе Фарадея, обратная ЭДС теперь будет указывать на в том же направлении , что и ток в катушке индуктивности.

Когда переключатель разомкнут, постоянный ток падает с исходного значения до 0 А, и обратная ЭДС меняет направление.

Что происходит между открытием и закрытием переключателя? Поскольку мы рассматриваем постоянный ток, при постоянном токе ничего не произойдет, потому что ток и, следовательно, магнитное поле в катушке индуктивности не изменяются.Следовательно, обратная ЭДС будет равна нулю. Обратная ЭДС генерируется только при изменении тока в катушке индуктивности. Вот почему, когда вы смотрите на импеданс катушки индуктивности, он пропорционален частоте тока в катушке индуктивности. Когда поле изменяется быстро, обратная ЭДС будет больше, поэтому ток в катушке индуктивности будет сильнее противодействовать.

Пример: обратная ЭДС в цепи реле

Хотя обратная ЭДС может быть движущей силой двигателей постоянного тока, она также может быть угрозой, вызывающей множество проблем на печатной плате.Еще одним индуктивным электромеханическим элементом на некоторых конструкциях печатных плат является механическое реле.

Включение механического реле обычно безвредно, но если реле размыкается, быстро уменьшающийся ток в катушке реле будет генерировать большую обратную ЭДС, которая затем вызовет дугу на клеммах реле. Это может затем распространить событие ESD на другие схемы. В качестве примера того, как это влияет на другие компоненты на печатной плате, микроконтроллеры могут подвергаться аппаратному сбросу каждый раз, когда реле отпускается, или обратная ЭДС может вводить достаточно большой ток в обратной полярности, чтобы повредить непосредственные компоненты.

На следующей принципиальной схеме показано механическое реле с обратным диодом после включения (размыкания) переключателя. Стандартный способ подавить протекание тока, когда в такой релейной цепи индуцируется обратная ЭДС, заключается в использовании обратного диода. Это делается путем размещения диода поперек индуктивной катушки таким образом, чтобы он работал с обратным смещением, когда катушка находится под напряжением.

Закон Ленца и направление обратной ЭДС в обмотке реле.

Когда реле размыкается, ток в катушке начинает падать, и катушка обесточивается; единственный замкнутый путь для тока — это прохождение через обратный диод, который становится смещенным в прямом направлении.Это обеспечивает замкнутый путь, который обеспечивает безопасный разряд, не позволяя току влиять на другие близлежащие компоненты. После включения переключателя ток уменьшается, и в индуктивной катушке реле возникает обратная ЭДС, которая указывает на землю. единственный замкнутый путь для тока в цепи — через обратный диод.

Обратная ЭДС также может вызвать искрение на реле, если вы подключаете двигатель постоянного тока к разомкнутым контактам реле. Поскольку двигатели постоянного тока состоят из индуктивных катушек, при отключении двигателя применяется та же теория закона Ленца.Поскольку обратная ЭДС пытается поддерживать убывающий ток, высокий обратный потенциал может вызвать искрение через зазор между контактами реле.

С помощью надежного программного обеспечения для проектирования печатных плат, такого как Altium Designer ^® , вы можете использовать инструменты проектирования и моделирования интегральных схем, чтобы понять, что такое закон Ленца и как он управляет поведением схемы. Если вы имеете дело с проблемами, связанными с ЭМП или хотите узнать больше о влиянии закона Ленца на вашу конструкцию печатной платы, поговорите со специалистом Altium.

Закон Ленца | Научный.Нетто

Единое правило, которое может заменить правило левой и правило правой в электромагнетизме

Авторы: Синь Фэн Ван, Мин Чжун Гао, Хун Чжи Ван

Аннотация: Правило левой и правило правой широко используются в электромагнетизме, но часто сбивают с толку.На основе анализа различий и общих черт этих двух правил предлагается единообразное правило, использующее вращение координат, для определения направления магнитной силы и индуцированной электродвижущей силы (ЭДС) или индуцированного тока в статическом магнитном поле. Кроме того, мы обсуждаем, как использовать единое правило для определения направления наведенной ЭДС или тока в движущемся магнитном поле, которое традиционно определяется законом Ленца. Единое правило легко понять и запомнить.

86

Можно ли нарушить закон сохранения энергии?

Аннотация: Закон сохранения энергии — это эмпирический закон физики. В нем говорится, что общее количество энергии в изолированной системе остается постоянным во времени. И сломаться невозможно. Однако три доказательства, представленные в этой статье, не могут быть объяснены Законом сохранения энергии.Почему магнитная потенциальная энергия исчезает, когда магнит аннигилирован с антивеществом Почему может образовываться устойчивый постоянный ток (DC), когда катушки беспрепятственно перерезают магнитные линии Почему индуцированный ток не может препятствовать изменению температуры и магнитного потока Все они просто предполагают, что общее количество энергии в изолированной системе не сохраняется с течением времени — закон сохранения энергии может быть нарушен.

420

На истинном лице магнитного поля

Аннотация: В настоящей работе проведен повторный анализ полей магнитных материалов на примере отсутствия магнитных монополей.Сначала мы повторно проанализировали поле проводника с током, которое определяет его истинную грань, как электрическое поле, параллельное проводу, имеющему нулевую дивергенцию и ненулевой изгиб. Сила, действующая на заряженную частицу этим полем, имеет уникальное направление и не зависит от направления движения частицы. Ненулевой ротор поля приводит к тому, что сила имеет асимметричный характер, из-за чего заряженная частица, помещенная в него, никогда не движется по прямой траектории и следует по кривой.Исследование исследует фундаментальное различие между реальной силой и предполагаемой магнитной силой в полях магнитных материалов, предполагая, что магнитное поле, которое мы рассматривали, отсутствует. Реальная сила в полях всех магнитных материалов электрическая и проявляется в терминах взаимодействия поля. Сообщается об экспериментальных доказательствах того же. Взаимодействие между полюсами стержневых магнитов, индукция ЭДС и закон Ленца объясняются на основе искривленных электрических полей.

272

Электромагнитная индукция | Закон Фарадея и объяснение закона Ленца — Электротехника 123

Чтобы лучше понять электромагнитную индукцию, давайте сначала взглянем на два важных закона, относящихся к предмету этой статьи. Закон Ленца назван в честь русского физика прибалтийского немца Генриха Ленца в 1834 году и гласит, что если индуцированный ток течет, его направление всегда таково, что он будет противодействовать вызвавшему его изменению.

Закон Ленца показан отрицательным знаком в законе индукции Фарадея :

, который указывает, что индуцированное напряжение (

) и изменение магнитного потока () имеют противоположные знаки. Это качественный закон, который определяет направление индуцированного тока, но ничего не говорит о его величине. Закон Ленца объясняет направление многих эффектов в электромагнетизме , таких как направление напряжения, индуцируемого в индукторе или проволочной петле изменяющимся током, или почему вихревые токи оказывают силу сопротивления движущимся объектам в магнитном поле.

Электромагнитная индукция: Явление, при котором в цепи индуцируется ЭДС (и, следовательно, ток течет, когда цепь замкнута) при изменении магнитного потока, связанного с ней, называется электромагнитной индукцией .

Правило правой руки Флеминга используется для демонстрации направления ЭДС или направления наведенной ЭДС, также называемого действием генератора в электромагнитной индукции.

Это правило гласит: «Вытяните правую руку указательным, вторым и большим пальцами под прямым углом друг к другу.Если указательный палец представляет направление силовой линии, большой палец указывает в направлении движения или приложенной силы, то второй палец указывает в направлении индуцированного тока.

Правило левой руки Флеминга используется для демонстрации направления развивающейся силы ЭДС, также называемой двигательным действием.

Было обнаружено, что всякий раз, когда проводник с током помещается в магнитное поле, на проводник действует сила в направлении, перпендикулярном как направлению электрического тока, так и магнитного поля.

Вытяните левую руку указательным, указательным и большим пальцами под прямым углом друг к другу. Если указательный палец представляет направление поля, а второй — направление тока, то большой палец указывает направление силы.

Закон электромагнитной индукции Ленца

Давайте разберемся с законом Ленца с помощью двух приведенных ниже определений, а затем мы увидим несколько примеров, чтобы понять концепцию электромагнитной индукции более простым способом, чтобы новичкам было легко усвоить сложность концепция.

Определение закона Ленца 1: Это просто говорит о том, что «направление индуцированного тока таково, что оно противодействует изменению, которое его вызывает.

Если вы протолкните провод через поле, индуцированный ток создаст силу, которая отталкивает его.

Если поле направлено в одну сторону, а проводник движется через него, то индуцированный ток создает поле, указывающее в противоположную сторону

Определение закона Ленца 2:

Закон Фарадея определяет величину и направление наведенная ЭДС, а значит, и направление любого наведенного тока.Закон Ленца — это простой способ получить прямое направление с меньшими усилиями. Закон Ленца гласит, что индуцированная ЭДС направлена ​​так, что любой индуцированный ток будет противодействовать изменению магнитного потока (что вызывает индуцированную ЭДС). Это проще использовать, чем сказать:

Уменьшение магнитного потока ===> ЭДС создает дополнительное магнитное поле

Увеличивающийся поток ===> ЭДС создает противоположное магнитное поле

Определение закона Ленца 3:

Когда ЭДС генерируется изменением магнитного потока в соответствии с законом Фарадея, полярность наведенной ЭДС такова, что она создает ток, магнитное поле которого противодействует изменению, которое его вызывает.Индуцированное магнитное поле внутри любой проволочной петли всегда поддерживает постоянный магнитный поток в петле. В приведенных ниже примерах, если поле B увеличивается, индуцированное поле действует против него. Если оно уменьшается, индуцированное поле действует в направлении приложенного поля, пытаясь сохранить его постоянным.

Определение в терминах магнита в медной трубе:

Согласно закону Фарадея, когда магнит падает через медную трубу, на меди изменяется магнитный поток.Это вызывает вихревые токи в медной трубе. Согласно закону Ленца , вихревые токи текут таким образом, что создают магнитное поле, которое противодействует изменению, которое их вызвало.

Определение в терминах индукционного торможения / вихретокового торможения

Согласно закону Фарадея, когда магнит приближается к вращающемуся диску, в любой точке меди изменяется магнитный поток. Это вызывает вихревые токи в медном диске. Согласно закону Ленца, вихревые токи текут таким образом, что создают магнитное поле, которое противодействует вызвавшему их изменению.

Примеры реализации закона Ленца

Изучение закона Ленца / Пример 1: Когда магнит движется к катушке.

• Поток увеличивается
• Ток будет создаваться в таком направлении, чтобы противодействовать увеличению потока

Создаваемое магнитное поле будет противодействовать своей собственной причине или, можно сказать, противодействовать увеличению потока через катушку.