Билет 11.Сила Лоренца. Правило левой руки — КиберПедия

Навигация: Главная Случайная страница Обратная связь ТОП Интересно знать Избранные Топ: Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного… Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности… Устройство и оснащение процедурного кабинета: Решающая роль в обеспечении правильного лечения пациентов отводится процедурной медсестре… Интересное: Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным… Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов… Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья. .. Дисциплины: Автоматизация Антропология Археология Архитектура Аудит Биология Бухгалтерия Военная наука Генетика География Геология Демография Журналистика Зоология Иностранные языки Информатика Искусство История Кинематография Компьютеризация Кораблестроение Кулинария Культура Лексикология Лингвистика Литература Логика Маркетинг Математика Машиностроение Медицина Менеджмент Металлургия Метрология Механика Музыкология Науковедение Образование Охрана Труда Педагогика Политология Правоотношение Предпринимательство Приборостроение Программирование Производство Промышленность Психология Радиосвязь Религия Риторика Социология Спорт Стандартизация Статистика Строительство Теология Технологии Торговля Транспорт Фармакология Физика Физиология Философия Финансы Химия Хозяйство Черчение Экология Экономика Электроника Энергетика Юриспруденция

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 13Следующая ⇒   Сила Лоренца — сила, действующая со стороны магнитного поля на движущуюся электрически заряженную частицу. где q — заряд частицы; V — скорость заряда; B — индукции магнитного поля; a — угол между вектором скорости заряда и вектором магнитной индукции. Направление силы Лоренца определяется по правилу левой руки: Если поставить левую руку так, чтобы перпендикулярная скорости составляющая вектора индукции входила в ладонь, а четыре пальца были бы расположены по направлению скорости движения положительного заряда (или против направления скорости отрицательного заряда), то отогнутый большой палец укажет направление силы Лоренца . Так как сила Лоренца всегда перпендикулярна скорости заряда, то она не совершает работы (т.е. не изменяет величину скорости заряда и его кинетическую энергию). Если заряженная частица движется параллельно силовым линиям магнитного поля, то Fл = 0 , и заряд в магнитном поле движется равномерно и прямолинейно. Если заряженная частица движется перпендикулярно силовым линиям магнитного поля, то сила Лоренца является центростремительной и создает центростремительное ускорение равное В этом случае частица движется по окружности. . Согласно второму закону Ньютона: сила Лоренца равнв произведению массы частицы на центростремительное ускорение тогда радиус окружности а период обращения заряда в магнитном поле Так как электрический ток представляет собой упорядоченное движение зарядов, то действие магнитного поля на проводник с током есть результат его действия на отдельные движущиеся заряды.   Билет 12.ЭДС индукции в движущихся проводниках. Прямолинейный проводник АВ движется в магнитном поле с индукцией В по проводящим шинам, которые замкнуты на гальванометр.   На электрические заряды, перемещающиеся вместе с проводником в магнитном поле, действует сила Лоренца: Fл = /q/vB sin a   q – заряд (Кл) V – скорость (м/с) B – магнитная индукция (Тл) Её направление можно определить по правилу левой руки. Под действием силы Лоренца внутри проводника происходит распределение положительных и отрицательных зарядов вдоль всей длины проводника l. Сила Лоренца является в данном случае сторонней силой, и в проводнике возникает ЭДС индукции, а на концах проводника АВ возникает разность потенциалов. Причина возникновения ЭДС индукции в движущемся проводнике объясняется действием силы Лоренца на свободные заряды. ЗАДАНИЕ. 1. При каком направлении движения контура в магнитном поле в контуре будет возникать индукционный ток? 2. Укажите направление индукционного тока в контуре при введении его в однородное магнитное поле. 3. Как изменится магнитный поток в рамке, если рамку повернуть на 90 градусов из положения 1 в положение 2 ? 4. Будет ли возникать индукционный ток в проводниках, если они движутся так, как показано на рисунке? 5. Определить направление индукционного тока в проводнике АБ, движущемся в однородном магнитном поле. 6. Указать правильное направление индукционного тока в контурах.     ⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒ Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим. .. Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства… Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого… Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой… 

Электромагнитное поле

13 декабря 2021

В закладки

Обсудить

Жалоба

TG 4ЕГЭ

Пробные работы ОГЭ по физике

Вопросы для проведения теоретического зачёта в 9 классе по теме «Электромагнитное поле».

Учащиеся знакомятся с вопросами заранее, начиная с момента изучения данной темы. Зачёт можно провести как в устной форме, так и в письменной. Предполагается составление нескольких равноценных вариантов, используя данный набор вопросов.

elektromagnitnoe-pole.docx

1 – чем порождается(создаётся) магнитное поле?
2 – в чём состоит гипотеза Ампера?
3 – почему внутри и вокруг магнита существует магнитное поле?
4 – магнитные линии (определение).

5 – что принимают за направление магнитных линий?
6 – о чём можно судить по картине распределения магнитных линий?
7 – неоднородное магнитное поле (определение).
8 – что можно сказать о магнитных линиях неоднородного магнитного поля?
9 – однородное магнитное поле (определение).
10 – соленоид (определение).
11 – что можно сказать о магнитных линиях однородного магнитного поля?
12 – как изображают линии однородного магнитного поля, расположенные перпендикулярно к плоскости чертежа?
13 – от чего зависит направление магнитных линий?
14 – правило «буравчика» (формулировка).
15 – что можно определить по правилу «буравчика»?
16 – правило «правой руки» (формулировка).
17 – чему подобен соленоид?
18 – какой полюс соленоида является северным и какой южным?
19 – для чего можно применять правило «правой руки»?
20 – сила Ампера (определение, обозначение, единица измерения).
21 – сила Ампера (формула и её пояснение).
22 – от чего и как зависит сила Ампера?
23 – чем создаётся и как обнаруживается магнитное поле?
24 – первое правило левой руки (для силы Ампера).
25 – сила Лоренца (определение, обозначение, единица измерения).
26 – сила Лоренца (формула и её пояснение).
27 – от чего и как зависит сила Лоренца?

28 – второе правило левой руки (для силы Лоренца).
29 – что можно определять по правилу левой руки?
30 – когда сила Ампера и сила Лоренца равны нулю?
31 – индукция магнитного поля (определение, обозначение, единица измерения).
32 – модуль вектора магнитной индукции (определение, формула и её пояснение).
33 – что принимают за единицу магнитной индукции? как она называется и как обозначается?
34 – линии магнитной индукции (определение).
35 – однородное магнитное поле (второе определение).
36 – неоднородное магнитное поле (второе определение).
37 – магнитный поток (определение, обозначение).
38 – от чего зависит магнитный поток?
39 – как магнитный поток зависит от площади контура, пронизываемого магнитным полем?
40 – как магнитный поток зависит от индукции магнитного поля?
41 – при каком расположении контура в магнитном поле магнитный поток максимален?
42 – при каком расположении контура в магнитном поле магнитный поток равен нулю?
43 – когда изменяется магнитный поток?
44 – когда магнитный поток не изменяется и равен нулю?
45 – индукционный ток (определение, обозначение, единица измерения).
46 – в чём заключается явление электромагнитной индукции?
47 – кем и когда было открыто явление электромагнитной индукции?
48 –в чём заключались опыты Фарадея?
49-каковы результаты опытов Фарадея?
50-каковы выводы из опытов Фарадея?
51- правило Ленца (формулировка).
52 – индуктивность (определение, обозначение, единица измерения).
53 – от чего и как зависит индуктивность?
54 – самоиндукция (определение).
55 – ток самоиндукции (определение, обозначение, единица измерения).
56 – энергия магнитного поля тока (формула, её пояснение, единица измерения).
57-от чего и как зависит энергия магнитного поля тока?
58 – переменный ток (определение).
59 – электромеханический индукционный генератор переменного тока (определение).
60 – где получают электрическую энергию?
61 – на чём основан принцип работы электромеханического индукционного генератора переменного тока?
62 – статор (определение).
63 – ротор (определение).
64 – описать устройство статора.
65 – что происходит в статоре?
66 – описать устройство ротора.
67 – что происходит в роторе?
68 – с помощью чего вращается ротор электромеханического индукционного генератора переменного тока?
69 – чему равна частота промышленного переменного тока в России? Что это означает?
70 – для чего служат линии электропередачи?
71 – чем объясняется потеря электрической энергии при её передаче?
72 – закон Джоуля-Ленца (формула и её пояснение).
73 – сопротивление (формула и её пояснение).
74 – какими способами можно уменьшить потери электрической энергии при её передаче?
75 – какой из этих способов наиболее эффективный с практической точки зрения?
76 – мощность (формула и её пояснение).
77 – зачем нужно повышать напряжение, вырабатываемое на электростанции?
78 – трансформатор (определение, кем и когда был изобретён).
79 – на чём основан принцип работы трансформатора?
80 – описать его работу трансформатора.
81 – действующие значения напряжения и силы тока (определения, обозначения, формулы).
82 – повышающий трансформатор (определение).
83 – понижающий трансформатор (определение).
84 – в чём состоит суть теории Максвелла?
85 – электромагнитное поле (определение)
86 – почему переменное электрическое поле является вихревым?
87 – электростатическое поле (определение).
88 – в чём состоят отличия вихревого электрического поля и электростатического?
89 – как объясняется механизм возникновения индукционного тока на основании теории Максвелла?
90 – где существует вихревое электрическое поле?
91 – какой вывод следует из теории Максвелла?
92 –чему равна скорость распространения электромагнитных волн в вакууме?
93 – чем электромагнитные волны отличаются от механических?
94 – электромагнитные волны (определение).
95 – напряжённость электромагнитного поля (определение, обозначение, формула, единица измерения).
96 – что и как изменяется в электромагнитных волнах?
97 – почему электромагнитная волна является поперечной?
98 – связь длины электромагнитной волны, скорости, периода /частоты (2 формулы и их пояснение).
99 – каково условие создания интенсивной электромагнитной волны?
100 – кто, когда впервые получил и зарегистрировал электромагнитные волны?
101 – чем отличаются электромагнитные волны разных частот друг от друга?
102 – какова роль/значение/применение инфракрасного излучения?
103 – какова роль/значение/применение видимого излучения?
104 – какова роль/значение/применение ультрафиолетового излучения?
105 – какова роль/значение/применение рентгеновского излучения?
106 – какова роль/значение/применение излучения радиоволн?
107 – какова роль/значение/применение гамма-излучения?
108 – радиовещание (определение).
109 – с помощью чего осуществляется радиовещание?
110 – что является источником электромагнитных волн?
111 – электромагнитные колебания (определение).
112 – зачем нужен генератор в высокочастотных электромагнитных колебаниях?
113 – колебательный контур (определение).
114 – из чего состоит колебательный контур?
115 – свободные электромагнитные колебания (определение).
116-описать процесс возникновения электромагнитных колебаний в колебательном контуре.
117 – формула Томсона и её пояснение.
118 – от чего и как зависит период электромагнитных колебаний в колебательном контуре?
119 – как получить незатухающие электромагнитные колебания в колебательном контуре?
120 – радиосвязь (определение).
121 – для чего используют линии радиосвязи?
122 – радиотелефонная связь (определение).
123 – несущая частота (определение).
124 – амплитудная модуляция (определение).
125 – детектор (определение).
126 – детектирование (определение).
127 – в чём состоят два этапа детектирования?
128 – кто и когда изобрёл радио?
129 – в чём состоит особенность передачи телевизионных программ?
130 – каково назначение телевизионной трубки?
131 – радиосигналы (определение).
132 – какие частоты используют в телевидении?

Автор: Добрый Александр Иванович.

Электромагнетизм

— Объясняет ли закон силы Лоренца правило Флеминга о левом двигателе и правило динамо правой руки?

спросил 7 лет, 7 месяцев назад

Изменено 6 лет, 2 месяца назад

Просмотрено 3к раз

$\begingroup$

сила Лоренца, действующая на заряженную частицу $F=qv \times B$, может объяснить правило левой руки Флеминга (моторное правило) и правой руки (правило динамо)

В правиле левой руки направление тока задает вектор скорости v, который должен быть перекрестно умножен на вектор B на пять направлений вектора силы

В правиле правой руки направление, в котором движется провод динамо дает вектор скорости неподвижных электронов, и этот крест, умноженный на вектор B, дает вектор силы F, действующей на электроны, что дает ток

. Таким образом, уравнения Лоренца достаточно, чтобы задать направление в обоих случаях. это правильно?

• электромагнетизм

$\endgroup$

$\begingroup$

Да, уравнение $F=qv \times B$ учитывает направления трех компонентов. Взгляните на это изображение с https://en.wikipedia.org/wiki/Cross_product.
Для нашей формулы $F=qv \times B$, $v$ помечен на диаграмме как «a», а $B$ помечен как «b» на диаграмме. Допустим, a указывает на восток, b указывает на север и a$\times$b указывает вверх. Затем вы можете проверить с помощью любого правила руки, которое вы хотите, что протон, движущийся на восток через магнитное поле, направленное на север, будет испытывать восходящую силу. Та же схема работает для электрона (или любого отрицательного заряда в целом). Для электрона мы берем точно такое же векторное произведение, но $q$ будет отрицательным, поэтому после взятия векторного произведения мы умножаем вектор на -1. Если умножить вектор, указывающий вверх, на -1, вектор будет указывать в противоположном направлении (вниз). На диаграмме это можно увидеть фиолетовой стрелкой, указывающей вниз. Вы можете убедиться сами, что электрон, движущийся на восток, в магнитном поле, направленном на север, будет испытывать направленную вниз силу.

Однако, если вы используете это, чтобы помочь себе вспомнить, это может не помочь, так как нет очевидной причины, по которой векторное произведение создает вектор в этом направлении. На самом деле у векторного произведения есть собственное правило, объясняющее, в какую сторону указывает результирующий вектор.

Лично я нахожу обычные правила для рук довольно запутанными, потому что я никогда не могу вспомнить, какая сила действует на какой палец и т. д. Мой школьный учитель физики научил меня трюку, который я люблю использовать. Первая часть состоит в том, чтобы решить, что правая рука положительна, а левая отрицательна. Это легко запомнить, потому что большинство людей предпочитают пользоваться правой рукой (положительный опыт), а не левой (отрицательный опыт). Вторая часть состоит в том, чтобы представить, что вы толкаете дверь, прижимая ладонь к двери.

Нравится на этом изображении

Теперь эти три компонента легко запомнить следующим образом. Очевидно, что сила направлена ​​в направлении силы, которую вы прикладываете. Магнитные поля всегда представлены несколькими линиями, поэтому направление магнитного поля определяется вашими четырьмя пальцами. Наконец, последний (скорость) представлен большим пальцем.

Если вы повернете руку ладонью вверх, вы увидите, что это соответствует первому изображению. Тогда вы можете использовать левую руку для электрона.

Что касается «моторного правила» и «правила динамо», я предполагаю, что вы имеете в виду силу, которую испытывает провод с током, когда он находится в магнитном поле, и ток, индуцируемый в проводе, когда он проходит через магнитное поле. И то, и другое можно найти с помощью силы Лоренца, думая о том, что происходит с одним электроном, а затем осознавая, что все электроны испытывают силу в одном и том же направлении, поэтому вы можете просто сложить ее.

$\endgroup$

$\begingroup$

Электромагнитная индукция действительно имеет три возможности взаимодействия между двумя из трех составляющих (когда они не параллельны друг другу), чтобы получить третью составляющую: — движущийся заряд в магнитном поле вызывает боковое движение (отклонение) заряда (сила Лоренца) — электрический заряд, ускоренный в катушке (отклоненный в сторону) индуцирует магнитное поле (генерация магнитного поля) — провод, перемещаемый в магнитном поле, индуцирует электрический ток (электрогенератор). 92 = \vec B$$

(индукция магнитного поля при движении проводника поперек направления тока).

Используя это уравнение, всегда можно использовать правило левой руки для всех трех уравнений. Большой палец — это первый фактор, указательный палец — второй фактор, а средний — результат. Это справедливо для потока электронов, для технического направления тока (от плюса к минусу) нужно использовать правило левой руки.

(нет в английской Википедии, так что это набросок из немецкой Википедии)

$\endgroup$

1

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

Правило правой руки [Encyclopedia Magnetica]

Содержание

• Правило правой руки

  • Основания для «правила рук»

  • Направление магнитного поля

  • Направление магнитной силы

    • Магнитная сила в двигателях и генераторах

  • Множественность правил в литературе

  • См. также

  • Каталожные номера

Стэн Зурек, Правило правой руки, Encyclopedia Magnetica, E-Magnetica.pl

Правило правой руки — правило, которое используется для определения направления или «направленности» магнитного поля или магнитной силы по отношению к направлению условного электрического тока или движения положительных электрических зарядов. ^{Для отрицательных зарядов, таких как электроны, направление магнитной силы меняется на противоположное.}

Ориентация магнитного поля ( ч или B ) В соответствии с текущим I . Следует за правилом I . Существуют две основные версии «правила рук»: одна для направления магнитного поля , а другая для направления магнитной силы . Обычно они представляются как два отдельных правила, но в конечном итоге вытекают из одного и того же основного принципа.

В литературе есть много различных описаний этих правил с использованием: согнутых пальцев, вытянутых пальцев, раскрытой ладони и т. д., с несколькими мнемоническими приемами, которым обучают учеников и студентов, чтобы помочь запомнить, какие направления должны быть назначены данному пальцу, большому пальцу, или ладонь. Кроме того, обычно направление магнитной силы в двигателе и генераторе показано левой или правой рукой. Следовательно, у этих правил много названий: правило правой руки Флеминга , правило левой руки Флеминга , Правило правой руки Ампера , Правило большого пальца , Правило штопора , Конечное правило , Правило часов или Правило удара .

Все эти правила эквивалентны, поскольку направление физической магнитной силы (силы Лоренца) всегда одинаково.

«Ручные правила» для направления магнитной силы были предложены в 1890 году Джоном Амброузом Флемингом.

→ → → Полезная страница? Поддержите нас! → → →

PayPal

← ← ← Помогите нам с всего за $0,10 в месяц? Давай… ← ← ←

Причины «правила руки»

Определение левой и правой системы координат с векторным векторным произведением $\vec{c}=\vec{a} × \vec {b}$ выражается пальцами, вытянутыми под прямым углом

На фундаментальном уровне невозможно вычислить абсолютным образом значение бинарных величин, таких как положительное/отрицательное (электрический заряд), по часовой/против часовой стрелки (направление вращения), вверх/вниз (сторона поверхности), и т. д. Они могут быть определены только по отношению друг к другу или к какому-то близкому направлению в одной и той же системе координат.

Для трехмерной системы координат также ортогональность трех осей может быть определена как «левосторонняя» или «правосторонняя». Общепринято (по соглашению), что, если не указано иное, для некоторых расчетов, опубликованных в литературе, предполагается правосторонняя система. Это связано с тем, что некоторые математические функции (например, векторное перекрестное произведение) возвращали бы отрицательное значение, если бы расчет был выполнен в противоположной системе.

Правостороннюю систему можно определить двумя пальцами и большим пальцем, расположенными под прямым углом друг к другу:

• указательный палец указывает в положительном направлении как первая ось ( x )

• средний палец указывает в положительном направлении второй оси ( y )

• большой палец указывает в положительном направлении третьей оси ( z )

Положительное направление движения вектора по траектории C также определяется правой рукой

Векторное перекрестное произведение двух векторов $\vec{a}$ и $\vec{b}$ представляет собой вектор $\vec{c}$, указывающий в третьем ортогональном направлении, поэтому то же самое правило правой руки можно использовать для определить направление результирующего вектора.

«Круговорот» вектора в правой системе также определяется правилом правой руки. Положительное направление единичного вектора $\hat{n}$, нормального к поверхности $a$, указано большим пальцем, а согнутые пальцы указывают, в каком направлении следует брать интеграл по пути $C$.

Расчеты магнитных сил в трехмерном пространстве включают векторное исчисление, которое по соглашению работает в правосторонней системе, поэтому следует использовать правила правой руки (как указано выше).

Направление магнитного поля

Циркуляция вектора магнитного поля по отношению к току $I$ следует правилу правой руки , которое также применимо, если векторы меняются местами: магнитное поле циркулирует по прямому проводу с током, или магнитное поле создается вдоль оси петли с током или соленоида

Для направления магнитного поля правило аналогично правилу обращения вектора.

Правая рука изображена с большим пальцем, следующим за направлением тока в прямом проводе, а согнутые пальцы показывают направление, в котором магнитное поле (плотность потока B или напряженность магнитного поля H ) циркулирует вокруг провода.

Правило в равной степени применимо и к альтернативной ситуации, когда ток течет по контуру (или соленоиду) и магнитное поле создается вдоль направления оси такого контура.

Тогда правило применяется даже в том случае, если большой палец указывает в направлении поля, а согнутые пальцы показывают направление тока в петле.

Для такой петли магнитные полюса N и S появляются на каждом конце, и их можно отличить по стилизованным буквам со стрелками на концах, которые показывают видимое направление «вращения» тока в петле. Как показано на рисунке, если смотреть с конца, отмеченного буквой «N», кажется, что ток течет в направлении против часовой стрелки. В то же время, если смотреть с конца, отмеченного буквой «S», кажется, что ток течет по часовой стрелке.

На некоторых иллюстрациях показана рука, сжимающая соленоид или провод, отсюда и название правила захвата .

При применении правила правой руки к соленоиду большой палец указывает в том же направлении, что и северный магнитный полюс; магнитные полюса обозначаются N и S

Магнитные полюса N и S созданы для любого контура электрического тока

Compass needles follow the direction of magnetic field ( B or H ) around the wire with current I

Направление магнитной силы

Другое применение правила правой руки связано с аналогией направления магнитной силы, действующей на движущуюся заряженную частицу или провод с током, помещенный в магнитное поле. В некоторой литературе это правило обсуждается так, как если бы оно было отдельным правилом от правила, описанного в разделе выше, но оно вытекает из тех же принципов.

Сила Лоренца F , действующая на электрический заряд q , движущийся со скоростью v , обусловлена ​​электрическим полем E и плотностью магнитного поля B ^{(магнитного потока):}

$$\vec{F} = q·\vec{E} + q·\vec{v} × \vec{B}$$

(N)

В отсутствие электрического поля (Е=0) или если его влияние пренебрежимо мало, уравнение сводится к приведенному ниже, и поле, удовлетворяющее действию B Предполагается, что вектор Определение магнитного поля :

Magnetic Forg движение (текущее $I$) по пути $l$

средний палец показывает направление магнитного поля $B$

Большой палец показывает направление магнитной силы $F$

$$\vec{F} = q·\vec{v} × \vec{B}$$

(N)

Это уравнение включает в себя векторное перекрестное произведение, которое вычисляется в правосторонней системе координат, и, следовательно, магнитная сила следует тому же правостороннему принципу, что и для определения самой правосторонней системы — с помощью двух пальцев и большого пальца, помещенных под прямым углом друг к другу.

Указательный палец показывает направление первого вектора, который в данном случае является направлением исходного движения положительного заряда $q$, составляющего условный электрический ток $I$. В обычном проводнике, если к нему приложить некоторое напряжение, электроны будут течь в противоположном направлении, но здесь учитывается обычный ток (текущий от плюса к минусу).

Средний палец показывает направление второго вектора, который является направлением магнитное поле $B$.

Большой палец указывает в третьем ортогональном направлении, а именно в направлении магнитной силы $F$, действующей на заряд, движущийся в магнитном поле.

Если электрический заряд имеет отрицательное значение (например, электрон), то сила действует в противоположном направлении.

Если и направление движения, и полярность заряда меняются местами, то сила действует в том же направлении. Например, на иллюстрации справа показана ситуация для гипотетического положительного заряда, движущегося от плюса к минусу за счет тока в проводе, и сила действует вверх. В том же проводе электроны будут течь от минуса к плюсу в направлении, противоположном обычному току. А поскольку две переменные были изменены (полярность заряда и направление его движения), то на такие электроны сила все равно будет действовать вверх. В самом деле, в реальном проводе движутся только отрицательно заряженные электроны, а положительно заряженные протоны остаются связанными с атомами, неподвижными по отношению к телу провода.

Магнитная сила в двигателях и генераторах

Здесь следует отметить, что магнитная сила для положительного заряда всегда следует этому правилу, независимо от каких-либо других условий. Следовательно, одно и то же правило правой руки применимо как к двигателям, так и к генераторам.

В двигателях обычное движение зарядов вызывается обычным током, протекающим по рассматриваемому проводнику. Магнитная сила толкает проводник в третьем ортогональном направлении, вызывая физическое перемещение проводника и создавая полезный выходной крутящий момент.

Однако в генераторах заряды изначально перемещаются, потому что провод толкается некоторым входным крутящим моментом. Заряды движутся вместе с проводом, а магнитная сила толкает их вдоль провода, создавая таким образом электродвижущую силу (ЭДС).

Поэтому правило правой руки легко запомнить, так как указательный палец всегда показывает исходное направление движения заряда (как если бы указательный палец толкал заряд), средний палец всегда показывает направление магнитного поля, а указательный палец всегда показывает направление движения заряда. большой палец всегда показывает направление магнитной силы. Эта логика согласуется с применением векторного векторного произведения, как объяснялось выше для правосторонней системы координат.

Магнитная сила в двигателе подчиняется правилу правой руки:

• указательный палец — направление тока $I$ (который перемещает заряд $q$)

• средний палец — направление магнитного поля $B$

• показывает направление магнитной силы $F$

• сила пропорциональна длине провода $l$

Магнитная сила в генераторе также подчиняется правилу правой руки:

средний палец — направление магнитного поля $B$

большой палец — направление магнитной силы $F$, действующей на заряд и индуцирующей электродвижущую силу ЭДС

Множественность правил в литературе

. правой руки, в таком положении, чтобы они были как можно ближе друг к другу под прямым углом (см. рис. 45). Затем сделайте следующие ассоциации. Пусть направление указательного пальца представляет направление магнитного потока ( F руда и F люкс). Пусть направление большого пальца обозначает направление движения проводника (чт M b и M otion). Наконец, пусть направление среднего пальца представляет собой направление индуцируемой электродвижущей силы (M I ddle и I индуцируемая).

^{Э. и Ф. Н. Спон, общественное достояние}

Первоначальное «правило руки», введенное Флемингом, определяло направление индуцированной электродвижущей силы. В книге «Магниты и электрические токи», изданной в 1902, Флеминг дал следующее описание и мнемонику, связывающую буквы с названиями пальцев и переменных. В этой публикации было определено только правило правой руки, как показано на рисунке.

Однако в настоящее время есть публикации, в которых упоминается правило левой руки Флеминга для магнитной силы в двигателях и правило правой руки для генераторов.

Одна версия с левой рукой иногда в просторечии упоминается мнемоническим словом «ФБР», что облегчает запоминание, потому что в этой конкретной версии:

• M движение в направлении чт M б (для силы F )

• F люкс или F поле действует в направлении первого пальца F (для магнитного поля B )

• С ток в направлении се С на палец (для тока я )

Таким образом, в последовательности «большой палец — первый — второй» создается мнемоника F-B-I.

Название правило штопора сравнивает направления вращения штопора или правого винта

Однако следует подчеркнуть, что все эти различные изображения правильны только в отношении направлений и числовых значений. Упрощенные скалярные уравнения, такие как: $F = B·l·I$ и $EMF = B·l·v$, работают только при неявном предположении, что все значения представлены ортогональными векторами, что неверно для общего случая ( если заряд движется вдоль магнитного поля, то магнитной силы нет). Следовательно, должна быть включена дополнительная информация, такая как косинус угла между величинами. ^{Принимая во внимание, что с векторной записью правило правой руки эффективно иллюстрирует векторное перекрестное произведение, которое верно при любых условиях, если векторное умножение учитывается правильно.}

Иногда правило правой руки также сравнивают с направлением вращения, которое делается при закручивании штопора или правого винта (то есть любого обычного винта или резьбы, например, крышки на банке или бутылке), чтобы затянуть его. или как если бы сверление происходило по часовой стрелке (если смотреть сверху).

Одно и то же правило, представленное левой или правой рукой, требует, чтобы разные пальцы были присвоены разным переменным

Эта множественность создает ненужные сложности и путаницу, что затрудняет понимание всего предмета.

Скорее всего, это связано с тем, что один и тот же тип ортогональности может быть представлен различными конфигурациями пальцев на любой руке. Пальцы могут быть вытянуты ортогонально, а ладонь может быть плоской (отсюда правило пощечины ).

Как объяснялось выше, все эти различные версии (правая или левая рука, открытая ладонь или вытянутые пальцы) совершенно эквивалентны в том, что касается направлений, потому что магнитная сила всегда действует одним и тем же образом.

См. также

• Магнитная сила

Ссылки

---

¹⁾ Lexico.com / Правило правой руки, {дата обращения: 02.06.2021}

²⁾ Правило Флеминга правой и левой руки, Энциклопедия электротехники, www.RealInfo.com, {дата обращения: 02.06.2021}

³⁾ Йоахим Штор; Ганс Кристоф Зигманн, Магнетизм, от основ до наноразмерной динамики, Springer Nature, 2007, ISBN 3540302832

^{4) , 4) , 4) , 4) , 4) , 4) , 4)} Э. М. Перселл, Д.Дж. Морин, Электричество и магнетизм, 3-е издание, Cambridge University Press, 2013, ISBN 9781107014022

^{5) , 5)} Правило захвата правой руки/большого пальца, правило штопора и правило конца/часа, Electrical Technology, www.electricaltechnology.org, {дата обращения: 02.06.2021}

⁶⁾ Charles H. Holbrow, Джеймс Н. Ллойд, Джозеф К. Амато, Энрике Гальвес, М. Элизабет Паркс, Современная вводная физика, 2-е изд., Спрингер, Нью-Йорк, ISBN 97803877

^{7) , 7) , 7) , 7) , 7)} Ричард Фейнман, Роберт Лейтон, Мэтью Сэндс, Ферромагнетизм, Фейнмановские лекции по физике, Vol. II, Basic Books, ISBN: 9780465079988

^{8) , 8) , 8)} Дэвид Дж. Гриффитс, Введение в электродинамику, 4-е изд., Пирсон, Бостон, 2013, ISBN 0321856562

^{9) , 9) , 9)} Дж.А. Флеминг, Магниты и электрические токи, Элементарный трактат для использования мастерами-электриками и учителями естественных наук, 2-е издание, E. & FN. Спон Лимитед, Нью-Йорк, 19 лет.02

¹⁰⁾ Правила правой и левой руки, Magnet Academy, https://nationalmaglab.org, {дата обращения: 02.06.2021}

¹¹⁾ B.D. Каллити, К.Д. Грэм, Введение в магнитные материалы, 2-е издание, Wiley, IEEE Press, 2009, ISBN 9780471477419

¹²⁾ AE Fitzgerald, Charles Kingsley Jr., Stephen D. Umans, Electric Machinery, 6-е издание, Бостон, 2003 г., ISBN 0-07-112193-5

¹³⁾ Славомир Туманьски, Справочник по магнитным измерениям, CRC Press / Taylor & Francis, Boca Raton, FL, 2011, ISBN 9780367864958

¹⁴⁾ Д.П. Котари, И.Дж. Награт, Электрические машины, 4-е издание, Tata McGraw Hill Education, Лондон, ISBN 9780070699670

^{15) , 15)} Махеш Шеной, правление левой руки Флеминга, Академия Хана, {дата обращения: 14.06.2021}

¹⁶⁾ Валерий Руднев; Дон Лавлесс; Раймонд Л.