Закрыть

Закон правой руки: Правило правой руки | это… Что такое Правило правой руки?

закон правой и левой руки для магнитного поля

Содержание

  1. Общая формулировка правила буравчика
  2. Правило правой руки
  3. Для одиночного провода
  4. Для соленоида
  5. Правило левой руки
  6. Применение законов буравчика в электротехнике

Для запоминания различных правил и законов в естественных и точных науках придумано множество мнемонических методов. Среди наиболее известных приемов– закон правой руки или тождественное ему правило буравчика.

Общая формулировка правила буравчика

Изначально правило правой руки появилось в математике. Оно применяется, чтобы определить направление результата векторного произведения двух векторов. В отличие от скалярного, результатом которого является число, векторное произведение в итоге дает вектор, который имеет не только величину, но и направление.

Пусть имеется два вектора

, для которых надо найти векторное произведение

. Длина вектора равна произведению длин каждого на синус между ними. А направление выбирается из двух условий:

  • итоговый вектор ортогонален обоим исходным;
  • три вектора образуют правую тройку – если смотреть с конца вектора , то кратчайший поворот от должен происходить по часовой стрелке.
Правая и левая тройка векторов

Это сложно запомнить, и не всегда просто представить абстрактно, поэтому приходится прибегать к простому мнемоническому приему. Если на правой руке отогнуть большой палец, а указательный и безымянный расположить в одной плоскости по направлению перемножаемых векторов (исходящих из одной точки) так, чтобы указательный палец соответствовал первому вектору, а безымянный – второму, то отогнутый большой палец укажет направление результирующего вектора.

Правило правой руки для результата векторного произведения

Другая формулировка правила правой руки – в виде правила буравчика. Если перемножаемые векторы нарисовать исходящими из одной точки и вращать первый вектор по кратчайшему направлению в сторону второго, то винт или буравчик, который вращается так же, как и первый вектор, будет двигаться (завинчиваясь) по направлению результирующего вектора.

Как и в первом случае, очевидно, что перемене мест множителей меняется направление итогового вектора. На первый взгляд, эта формулировка менее очевидна и более сложна. Но далее будет видно, что некоторые законы лучше моделировать именно так.

Правило буравчика для векторного произведения

Векторное произведение применяется во многих законах физики и техники, поэтому правило правой руки можно использовать и для запоминания принципов, применительно к величинам, входящих в соответствующие формулы.

Правило правой руки

В электродинамике правило правой руки может быть применено для определения взаимного направления тока и магнитной индукции. Это направление определяется законом Био-Савара.

Для одиночного провода

Этот закон, в частности, гласит, что магнитное поле в точке пространства, создаваемое отрезком проводника, по которому протекает электрический ток, направлено перпендикулярно по отношению и к току, и к направлению на проводник. В векторной форме это можно записать, как

, где:

  • — магнитная индукция, созданная элементом тока — вектором, направленным по направлению тока;
  • — векторное произведение элемента тока на радиус-вектор до точки, в которой определяется магнитная индукция.

Таким образом, направление вектора магнитной индукции определяется векторным произведением элемента тока и радиус-вектора, а, следовательно, для определения этого направления можно использовать правило правой руки.

В данном случае оно применяется в следующей формулировке:

Если указательный палец совпадает с направлением тока в проводнике, а средний палец указывает на точку, в которой вычисляется индукция, то отогнутый большой палец укажет направление линий магнитной индукции.

Отсчет векторов на правой руке можно начать и с другого пальца. Например, если за вектор

принять большой палец, а за

– указательный, то отогнутый на 90 градусов безымянный совпадет с направлением результирующего вектора. Это можно использовать для нахождения одного из множителей, если известен результат.

Отсчет правой тройки от большого пальца

Например, если известно направление линий магнитной индукции, а требуется определить направление тока, то надо поставить ладонь правой руки так, чтобы линии вектора индукции входили в поверхность ладони. Тогда отогнутый большой палец покажет направление тока.

Определение направления индукционного тока

В этом случае удобно применять и правило буравчика. Если вворачивать буравчик по направлению тока, то вращение рукоятки укажет направление магнитных силовых линий. И наоборот – если известно, как направлены силовые линии магнитного поля вокруг проводника, надо вращать буравчик (или правый винт) в этом направлении. Тогда буравчик будет двигаться в направлении движения тока.

Применение правила буравчика для определения направления тока или направления вектора магнитной индукции

Для соленоида

Правило буравчика можно применить и для определения направления индукции магнитного поля, созданного круговым током. Если вращать буравчик по направлению движения тока контура, поступательное движение покажет направление вектора магнитной индукции. А если мысленно взять круговой проводник с током в правую руку так, чтобы большой палец был направлен по направлению тока, то остальные четыре пальца будут указывать направление вектора индукции магнитного поля.

К вопросу определения направления силовых линий поля, созданного круговым током

Катушку с током (соленоид), можно рассматривать, как несколько последовательно соединенных контуров с круговым током. При протекании тока по ее виткам катушки, вокруг нее будет создаваться магнитное поле. Направление линий поля можно определить по одной из разновидностей правила правой руки:

Если обхватить катушку с током так, чтобы направление четырех пальцев совпало с направлением тока в витках, то отставленный большой палец укажет направление линий магнитной индукции.

В этом случае также говорят, что направление большого пальца указывает на северный полюс электромагнита, которым становится катушка (и ее сердечник, при наличии) во время прохождения по виткам электрического тока.

Применение правила правой руки для соленоида

Правило левой руки

На проводник с током действует сила Ампера. Для определения направления действия силы Ампера можно пользоваться законом левой (но не правой!) руки. Если раскрытую ладонь расположить так, чтобы линии магнитной индукции входили в ладонь, а четыре пальца указывали направление тока, то отставленный большой палец укажет направление действия силы Ампера.

Направление действия силы Ампера

Надо помнить, что за направление тока принято направление движения положительного заряда (противоположно движению электронов).

Сила Ампера является следствием воздействия силы Лоренца на множество носителей отрицательного заряда, движущихся в проводнике. В состав формулы для силы Лоренца, определяющей воздействие магнитного поля на движущуюся заряженную частицу, входит векторное произведение:

, где

– векторное произведение скорости частицы на вектор индукции магнитного поля. Но в электротехнике под заряженной частицей в большинстве случаев подразумевается электрон, а он заряжен отрицательно. Следовательно, направление силы меняется на противоположное, и в этом случае применяется закон левой руки.

Чтобы определить направление, с которой сила поля действует на электрон, надо расположить ладонь левой руки таким образом, чтобы силовые линии магнитного поля входили в тыльную сторону ладони (для положительных частиц – в ладонь), а четыре пальца вытянуть по направлению движения частиц. Тогда отогнутый большой палец покажет направление действия силы.

Так определяется направление действия силы Лоренца на носитель положительного заряда

Для наглядности рекомендуем краткое и простое видео.

Применение законов буравчика в электротехнике

Правила левой и правой руки (включая формулировку с буравчиком) применяются в технике там, где надо определить силу, действующую на проводник, летящую частицу, направление действия индукционного тока и т. п. Так, в электронно-лучевой трубке (кинескопе) отклоняющая система действует на поток электронов посредством силы Лоренца. Направление отклонения пучка от прямой линии полета определяется направлением линий магнитной индукции, создаваемой катушками отклоняющей системы. Чтобы создать требуемое отклонение, надо создать соответствующее магнитное поле. А его направление определяется направлением тока в катушках отклоняющей системы. Следовательно, при проектировании отклоняющих систем не обойтись без применения рассмотренных выше правил.

Отклоняющая система электронно-лучевой трубки

Другое применение силы Лоренца – масс-спектрографы. Эти приборы разделяют носителей заряда по величине этого заряда, путем воздействия на них магнитного поля. Чем больше заряд у частицы, тем больше она отклоняется от прямолинейного движения. При разработке подобных устройств также применяются правила правой и левой руки.

Существует огромное количество и других приборов, использующих в работе силы Ампера и Лоренца, законы электромагнитной индукции и т. п. При разработке таких устройств не обойтись без знаний правил буравчика. Кроме того, эти правила необходимо знать для решения задач по физике в рамках среднего и высшего образования.

Правило правой руки и буравчика можно применять не только в электродинамике. Векторное произведение используется во многих правилах физики, включая законы механики. Запомнив принцип, можно использовать этот мнемонический прием и в других областях физики и техники.

Правила буравчика и левой руки в физике: формулировка, принцип действия

Для обозначения направления тока, магнитных линий и прочих физических значений в науке применяют правило левой руки и правило правой руки (закон буравчика или винта). Указанные методы на практике дают наиболее точные результаты. Рассмотрим более подробно каждый из них.

Содержание:

  • Правило Буравчика
  • Правило левой руки
  • Видео

Правило Буравчика

Это правило на практике достаточно удобно для определения такого значения магнитного поля, как направленность напряжённости. Использовать это правило возможно при условии, что к проводнику с током будет прямолинейно расположено магнитное поле. С его помощью можно без наличия специализированных приборов определить различные физические величины (момент сил, импульса, вектор магнитной индукции).

Это правило:

  • поясняет особенность электромагнетизма;
  • объясняет физику движения магнитных полей, сопутствующих ему.

Формулировка правила буравчика состоит в следующем: если буравчик с правой нарезкой вкручивается вдоль линии тока, то направление магнитного поля совпадает с направлением рукоятки этого буравчика.

Основным принципом, используемым в правиле винта, является выбор направленности для базисов и векторов

. Зачастую на практике определено использовать правый базис. Левые базисы используются крайне редко, в случае когда использование правого неудобно или в целом нецелесообразно. Этот принцип также применим и на соленоиде.

Соленоидом называется катушка со вплотную привязанными витками. Главным требованием является протяжённость катушки, которая должна быть существенно больше, нежели её диаметр.

Кольца соленоида напоминают поле непрерывного магнита. Магнитная стрелка, находясь в свободном вращении и находясь рядом с проводником тока, будет образовывать поле и устремиться занимать вертикальную позицию, проходящую вдоль проводника.

В этом случае оно звучит так: если охватить соленоид таким образом, чтобы пальцы показывали на направленность тока в винтах, то выпяченный заглавный палец правой руки покажет направленность рядов магнитной индукции.

Различные толкования правила буравчика говорят о том, что все его описания приспосабливаются к различным случаям их применения.

Правило правой руки говорит о следующем: охватив элемент, который исследуется таким образом, чтобы пальцы сжатого кулака показывали вектор магнитных линий, при поступательном движении вдоль магнитных линий, заглавный отогнутый на 90 градусов сравнительно ладошки палец покажет направленность движения тока.

В случае когда дан движущийся проводник, принцип будет иметь следующую формулировку: разместить руку так, чтобы силовые линии поля вертикально вступали в ладонь; заглавный палец руки, выставленный вертикально, будет ориентировать направленность перемещения этого проводника, в этом случае четыре остальных выставленных пальца, будут иметь такую же направленность, как и индукционный ток.

Его применение присуще при расчёте катушек, в которых образуется влияние на ток, что влечёт за собой формирование при потребности противотока.

В реальной жизни также применимо следствие этого принципа: если размесить ладошку правой руки так, чтобы линии магнитного силового поля входили в эту ладошку, а пальцы навести на линию перемещения заряженных частиц по оттопыренному заглавному пальцу, то возможно обозначить, куда будет направляться линия данной силы, оказывающая смещающее влияние на проводник. Иными словами, силы, дающей возможность вращать момент силы на валу любого двигателя, работающего с помощью электрического тока.

Правило левой руки

Рассмотрим правило: если разместить левую ладошку так, что четыре остальные пальца показывают направленность тока, то в этом случае линии индукции будут поступать в ладошку под прямым углом, а отвёрнутый заглавный палец и покажет вектор существующей силы.

Имеется иное обозначение. Направленность силы Ампера и силы Лоренца должен указывать выставленный главный палец левой руки в том случае, если оставшиеся четыре пальца будут размещены в сторону передвижения положительно и отрицательно заряженных элементов электрического тока, и линии индукции образованного поля будут вертикально входить в ладошку. Это изобретение считается теоретическим и практическим объяснением способа работы двигателей и генераторов, работающих с помощью электрического тока.

Можно сделать вывод, что знание данных правил и умение их использовать на практике, позволяют создавать и придумывать электрические приборы и успешно работать с ними.

Видео

Это видео поможет вам лучше понять, что такое магнитное поле.

Что такое «Правило левой руки»? Ответ вы найдете в этом видео.

Магнитное поле — Сила Лоренца.

Магнитные силы

Магнитные силы7 RAVE

Магнитное поле B определяется по закону силы Лоренца, и конкретно от магнитной силы на движущийся заряд:

Значение этого выражения включает:

1. Сила перпендикулярна как скорости v заряда q, так и магнитное поле Б.

2. Величина силы равна F = qvB sinθ, где θ — угол

3. Направление силы определяется правилом правой руки. Приведенное выше соотношение сил представлено в виде векторного произведения.

Когда отношение магнитной силы применяется к проводнику с током, можно использовать правило правой руки для определения направления силы на проводе.

Из приведенного выше соотношения сил можно сделать вывод, что единицами измерения магнитного поля являются ньютон-секунды/(кулон-метр) или ньютоны на ампер-метр. Эта единица называется Тесла. Это большая единица, а меньшая единица Гаусс используется для небольших полей, таких как магнитное поле Земли. Тесла — это 10 000 Гс. Магнитное поле Земли на поверхности составляет порядка половины гаусса.

Магнитное взаимодействие с зарядом Применение магнитной силы
Видео: магнитная сила на токе
Индекс

Электромагнитная сила

Концепции магнитного поля

 72
Гиперфизика***** Электричество и магнетизм R Ступица
Назад

Как электрическое поле, так и магнитное поле могут быть определены из Закон силы Лоренца:

Электрическая сила прямолинейна, направлена ​​в сторону электрического поля, если заряд q положителен, но направление магнитной части сила определяется по правилу правой руки.

Индекс

Электромагнитная сила

Магнитная сила

Концепции магнитного поля

Гиперфизика ***** Электричество и магнетизм R Nave
R NAVE
7 70056 777 Назад

Правило правой руки — полезная мнемоника для визуализации направления магнитной силы, заданного законом силы Лоренца. Диаграммы выше представляют собой две формы, используемые для визуализации силы, действующей на движущийся положительный заряд. Сила действует в противоположном направлении для отрицательного заряда, движущегося в указанном направлении. Один факт, который следует иметь в виду, заключается в том, что магнитная сила перпендикулярна как магнитному полю, так и скорости заряда, но это оставляет две возможности.

Правило правой руки просто помогает определить, какое из двух направлений применимо.

Для применений к токонесущим проводам обычное направление электрического тока может быть заменено скоростью заряда v на приведенной выше диграмме.

Магнитная сила как векторное произведение
Магнитная сила на движущийся заряд
Указатель

Магнитная сила

Концепции магнитного поля

 
Гиперфизика***** Электричество и магнетизм R Ступица
Вернуться назад

Правило правой руки [Encyclopedia Magnetica]

Содержание

  • Правило правой руки

    • Основания для «ручной линейки»

    • 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.

Orientation of magnetic field ( H or B ) with respect to the current I follows the right-hand rule

Существуют две основные версии «правила рук»: одна на направление магнитного поля , и еще одно для направление 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, открытой 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 Флеминга , Правило Флеминга , Правило правой ручки Ampere , Правило большого пальца , Правило не правило , .

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…
← ← ←

Основания для «правила руки»

Определение левой и правой систем 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) вернули 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 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 $\hat{n}$, нормальное 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 относительно тока $I$ 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.

На изображении большой палец правой руки следует направлению тока в прямом проводе, а согнутые пальцы показывают направление, в котором магнитное поле (плотность потока B или напряженность магнитного поля H ) циркулирует вокруг провод.

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 .

Большой палец указывает в том же направлении, что и северный магнитный полюс при применении правила правой руки к соленоиду; 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.

Lorentz force F acting on an electric charge q moving with velocity v is due to the electric field E and magnetic field B (magnetic flux density):

$$\vec{F} = q·\vec{E} + q·\vec{v} × \vec{B}$$ (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 . движение первоначального заряда (текущий $I$) 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 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 $q$, который составляет условных единиц электрического тока $I$. 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 магнитного поля $B$.

    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 следует 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 индуцируемой).

    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 году, 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 с помощью мнемонического обозначения «ФБР», что облегчает запоминание, потому что в этой конкретной версии: М б (для силы Ф )

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

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

  • Таким образом, прогрессируя в последовательности большой палец-первый-секундный, 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 нанодинамики, Springer Nature, 2007, ISBN 3540302832

    4) , 4) , 4) , 4) , 4) , 4) , 4) E.M. Purcell, D.J. 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 С. Амато, Энрике Гальвез, 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) DP.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *