Regla de la mano izquierda para la bobina actual. regla de la mano izquierda

El primer paso se centrará en la regla de la mano derecha. Con él, puede determinar la dirección de las líneas magnéticas de un conductor de corriente. Para hacer esto, necesitamos saber la dirección de la corriente en el conductor. Basta con mirar los polos de la batería o del acumulador. Dado que la corriente se dirige de "+" a "-", irá del lado del conductor conectado a + al lado de -. Ahora que hemos aprendido la dirección de la corriente, necesitamos "tomar") la mano derecha y doblar todos los dedos hacia la palma, ¡excepto el pulgar! Como en la imagen. Ahora necesitamos “agarrar” al conductor, pero de tal manera que pulgar mostró la dirección de la corriente, es decir estaba dirigido hacia donde estaba la corriente). Con esta disposición de la mano, los dedos doblados alrededor del conductor indicarán la dirección de las líneas de su campo magnético)

2 pasos

¿Claro?)

Ahora pasemos a determinar los polos de una bobina con corriente. Debemos nuevamente determinar la dirección de la corriente de manera similar. Después de eso, hacemos casi lo mismo, solo que dejamos los dedos más rectos, pero doblados. Nos acercamos a nuestra bobina y dirigimos nuestros dedos (todo excepto el grande que sobresale) en la dirección de la corriente, es decir, nuestros dedos se han convertido, por así decirlo, no en vueltas completas de la bobina). En este caso, el pulgar muestra la dirección hacia el polo norte de la bobina.
PD Una pequeña digresión) el dedo también muestra la dirección de las líneas magnéticas que PASAN A TRAVÉS de la bobina, y viceversa: muestra la dirección OPUESTA a las líneas que pasan fuera de la bobina y "entran en su polo sur".

3 pasos

Empecemos a entender la regla de la mano IZQUIERDA. ¡Permite determinar la dirección de la fuerza de amperios que actúa sobre un conductor con corriente en un campo magnético de un imán permanente! VO!=). Para el experimento, solo necesitamos una mano izquierda recta, pero con el dedo derecho doblado 90 grados. En un campo magnético, la mano debe colocarse de modo que el polo norte "mire" hacia la parte interna de la palma, es decir, de modo que las líneas del campo magnético se dirijan a la mano. Bajo estas condiciones, necesitamos dedos rectos para señalar en la dirección de la corriente en el CONDUCTOR. Si todo se tiene en cuenta y se hace correctamente, el dedo doblado 90 grados mostrará la dirección de la fuerza Ampere.

Con la ayuda de la regla de gimlet, se determinan las direcciones de las líneas magnéticas (también llamadas líneas de inducción magnética) alrededor de un conductor que transporta corriente.

Regla de Gimlet: Definición

La regla en sí suena así: cuando la dirección de avance de la barrena coincide con la dirección de la corriente en el conductor bajo estudio, la dirección de rotación del mango de esta barrena es la misma que la dirección del campo magnético de la Actual.

También se llama la regla de la mano derecha, y en este contexto la definición es mucho más clara. Si agarra el cable con la mano derecha de modo que cuatro dedos estén cerrados en un puño y el pulgar apunte hacia arriba (es decir, como normalmente mostramos "¡clase!" con la mano), entonces el pulgar indicará en qué dirección el la corriente se está moviendo y los otros cuatro dedos: dirección de las líneas del campo magnético

Una barrena es un tornillo con rosca a la derecha. Son el estándar en tecnología, porque representan la gran mayoría. Por cierto, la misma regla podría formularse en el ejemplo del movimiento de la manecilla de la hora, porque el tornillo de mano derecha está girado en esta dirección.

Aplicación de la regla de la barrena

En física, la regla de gimlet se usa no solo para determinar la dirección del campo magnético de la corriente. Así, por ejemplo, también se aplica al cálculo de la dirección de los vectores axiales, el vector de velocidad angular, el vector de inducción magnética B, la dirección de la corriente de inducción con un vector de inducción magnética conocido y muchas otras opciones. Pero para cada uno de estos casos, la regla tiene su propia formulación.

Entonces, por ejemplo, para calcular el vector del producto, dice: si dibuja los vectores para que coincidan al principio, y mueve el primer vector factor al segundo vector factor, entonces el gimlet que se mueve de la misma manera se atornillará la dirección del vector producto.

O así es como sonará la regla de la barrena para la rotación mecánica de la velocidad: si giras el tornillo en la misma dirección en la que gira el cuerpo, girará en la dirección de la velocidad angular.

Así es como se ve la regla de la barrena para el momento de las fuerzas: cuando el tornillo gira en la misma dirección en la que las fuerzas giran el cuerpo, la barrena girará en la dirección de estas fuerzas.

REGLA GIM para un conductor rectilíneo con corriente

Sirve para determinar la dirección de líneas magnéticas (líneas de inducción magnética)
alrededor de un conductor recto portador de corriente.

Si la dirección del movimiento de traslación de la barrena coincide con la dirección de la corriente en el conductor, entonces la dirección de rotación del mango de la barrena coincide con la dirección de las líneas del campo magnético de la corriente.

Supongamos que un conductor con corriente se encuentra perpendicular al plano de la hoja:
1. dirección de correo electrónico corriente de nosotros (al plano de la hoja)

De acuerdo con la regla de Gimlet, las líneas de campo magnético estarán dirigidas en el sentido de las agujas del reloj.

Entonces, de acuerdo con la regla de Gimlet, las líneas del campo magnético estarán dirigidas en sentido antihorario.

REGLA DE LA MANO DERECHA para solenoide, es decir, bobinas con corriente

Sirve para determinar la dirección de las líneas magnéticas (líneas de inducción magnética) dentro del solenoide.

Si sujeta el solenoide con la palma de la mano derecha de modo que cuatro dedos se dirijan a lo largo de la corriente en las vueltas, el pulgar apartado mostrará la dirección de las líneas del campo magnético dentro del solenoide.

1. ¿Cómo interactúan 2 bobinas entre sí con corriente?

2. ¿Cómo se dirigen las corrientes en los cables si las fuerzas de interacción están dirigidas como en la figura?

3. Dos conductores son paralelos entre sí. Indique la dirección de la corriente en el conductor del LED.

¡Esperamos con ansias la próxima lección sobre "5"!

INTERESANTE

Se sabe que los superconductores (sustancias que tienen una resistencia eléctrica casi nula a ciertas temperaturas) pueden crear campos magnéticos muy fuertes. Se han hecho experimentos para demostrar tales campos magnéticos. Después de enfriar el superconductor cerámico con nitrógeno líquido, se colocó un pequeño imán en su superficie. La fuerza de repulsión del campo magnético del superconductor era tan alta que el imán se elevaba, flotaba en el aire y flotaba sobre el superconductor hasta que el superconductor, cuando se calentaba, perdía sus extraordinarias propiedades.

Mucho se ha hecho desde la invención de la electricidad. trabajo científico en física para estudiar sus características, características e influencia en ambiente. La regla de la barrena ha dejado su huella significativa en el estudio del campo magnético, la ley de la mano derecha para un devanado cilíndrico de un alambre permite una comprensión más profunda de los procesos que tienen lugar en el solenoide, y la regla de la mano izquierda caracteriza las fuerzas que afectan al conductor con corriente. Gracias a las manos derecha e izquierda, así como a las técnicas mnemotécnicas, estos patrones pueden estudiarse y comprenderse fácilmente.

principio de barrena

Durante mucho tiempo, la física estudió por separado las características magnéticas y eléctricas del campo. Sin embargo, en 1820, por casualidad, el científico danés Hans Christian Oersted descubrió las propiedades magnéticas de un cable con electricidad durante una conferencia sobre física en la universidad. También se encontró la dependencia de la orientación de la aguja magnética con la dirección del flujo de corriente en el conductor.

El experimento realizado demuestra la presencia de un campo con características magnéticas alrededor de un cable conductor de corriente, al que reacciona una aguja o brújula magnetizada. La orientación del flujo del "cambio" hace que la aguja de la brújula gire en direcciones opuestas, la flecha misma se ubica tangencialmente al campo electromagnético.

Para identificar la orientación de los flujos electromagnéticos se utiliza la regla de gimlet, o ley del tornillo derecho, que establece que al enroscar el tornillo a lo largo del curso del flujo de corriente eléctrica en el shunt, se establecerá la forma en que se gira la manija. la orientación de los flujos EM del fondo de "cambio".

También es posible usar la regla de la mano derecha de Maxwell: cuando el dedo retraído de la mano derecha se orienta a lo largo del flujo de electricidad, los demás dedos cerrados mostrarán la orientación del campo electromagnético.

Utilizando estos dos principios, se obtendrá el mismo efecto, utilizado para determinar los flujos electromagnéticos.

Ley de la mano derecha para solenoide

El principio del tornillo considerado o regularidad de Maxwell para la mano derecha es aplicable a un alambre recto con corriente. Sin embargo, en ingeniería eléctrica hay dispositivos en los que el conductor no se encuentra recto, y la ley del tornillo no le es aplicable. En primer lugar, esto se aplica a los inductores y solenoides. Un solenoide, como una especie de inductor, es un devanado cilíndrico de alambre, cuya longitud es muchas veces mayor que el diámetro del solenoide. El inductor inductor difiere del solenoide solo en la longitud del conductor, que puede ser varias veces más pequeño.

matemático francés y Física AM. Ampère, gracias a sus experimentos, descubrió y demostró que cuando la corriente eléctrica pasaba a través del estrangulador de inductancia, las agujas de la brújula en los extremos del devanado cilíndrico del cable giraban sus extremos opuestos a lo largo de los flujos invisibles del campo EM. Tales experimentos demostraron que se forma un campo magnético cerca del inductor con corriente, y el devanado cilíndrico del cable forma polos magnéticos. El campo electromagnético excitado por la corriente eléctrica del devanado cilíndrico del hilo es similar al campo magnético de un imán permanente - el extremo del devanado cilíndrico del hilo, de donde emergen los flujos EM, representa el polo norte, y el extremo opuesto es el sur.

Para reconocer los polos magnéticos y la orientación de las líneas EM en el inductor con corriente, se usa la regla de la mano derecha para el solenoide. Dice que si toma esta bobina con la mano, coloque los dedos de la palma directamente en el curso del flujo de electrones en las vueltas, el pulgar, movido noventa grados, establecerá la orientación del fondo electromagnético en el medio de el solenoide - su polo norte. En consecuencia, conociendo la posición de los polos magnéticos del devanado cilíndrico del cable, es posible determinar la trayectoria del flujo de electrones en las vueltas.

ley de la mano izquierda

Hans Christian Oersted, después de descubrir el fenómeno de un campo magnético cerca de una derivación, rápidamente compartió sus resultados con la mayoría de los científicos en Europa. Como resultado, Ampere A.-M., usando sus propios métodos, después de un corto período de tiempo reveló al público un experimento sobre el comportamiento específico de dos derivaciones paralelas con corriente eléctrica. La formulación del experimento demostró que los cables colocados en paralelo, a través de los cuales fluye la electricidad en una dirección, se mueven mutuamente uno hacia el otro. En consecuencia, tales derivaciones se repelerán entre sí, siempre que el "cambio" que fluya en ellas se distribuya en diferentes direcciones. Estos experimentos formaron la base de las leyes de Ampère.

Las pruebas nos permiten expresar las principales conclusiones:

1. Un imán permanente, un conductor "reversible", una partícula en movimiento cargada eléctricamente tienen una región EM a su alrededor;
2. Una partícula cargada que se mueve en esta región está sujeta a alguna influencia del fondo EM;
3. La "inversión" eléctrica es el movimiento orientado de partículas cargadas, respectivamente, el fondo electromagnético actúa sobre la derivación con electricidad.

El fondo EM influye en la derivación con un "cambio" de algún tipo de presión llamada fuerza Ampère. Esta característica se puede determinar mediante la fórmula:

FA=IBΔlsinα, donde:

• FA es la fuerza de amperios;
• I es la intensidad de la electricidad;
• B es el vector del módulo de inducción magnética;
• Δl es el tamaño de la derivación;
• α es el ángulo entre la dirección B y el curso de la electricidad en el alambre.

Siempre que el ángulo α sea de noventa grados, entonces esta fuerza es la más grande. En consecuencia, si este ángulo es cero, entonces la fuerza es cero. El contorno de esta fuerza es revelado por el patrón de la mano izquierda.

Si estudia la regla de la barrena y la regla de la mano izquierda, obtendrá todas las respuestas a la formación de campos EM y su efecto en los conductores. Gracias a estas reglas, es posible calcular la inductancia de las bobinas y, si es necesario, formar contracorrientes. El principio de construcción de los motores eléctricos se basa en las fuerzas de Ampère en general y en la regla de la mano izquierda en particular.

Video

Durante mucho tiempo, los campos eléctrico y magnético se estudiaron por separado. Pero en 1820, el científico danés Hans Christian Oersted, durante una conferencia sobre física, descubrió que la aguja magnética gira cerca de un conductor de corriente (ver Fig. 1). Esto demostró el efecto magnético de la corriente. Después de realizar varios experimentos, Oersted descubrió que la rotación de la aguja magnética dependía de la dirección de la corriente en el conductor.

Arroz. 1. La experiencia de Oersted

Para imaginar el principio por el cual la aguja magnética gira cerca de un conductor que transporta corriente, considere la vista desde el extremo del conductor (ver Fig. 2, la corriente se dirige a la figura, - desde la figura), cerca de la cual las agujas magnéticas están instaladas. Después de pasar la corriente, las flechas se alinearán de cierta manera, polos opuestos entre sí. Dado que las flechas magnéticas se alinean tangencialmente a las líneas magnéticas, las líneas magnéticas de un conductor directo con corriente son círculos y su dirección depende de la dirección de la corriente en el conductor.

Arroz. 2. La ubicación de las flechas magnéticas cerca de un conductor directo con corriente.

Para una demostración más visual de las líneas magnéticas de un conductor con corriente, se puede realizar el siguiente experimento. Si se vierten limaduras de hierro alrededor del conductor con corriente, luego de un tiempo, las limaduras, al caer en el campo magnético del conductor, se magnetizarán y se ubicarán en círculos que cubren el conductor (ver Fig. 3).

Arroz. 3. La ubicación de las limaduras de hierro alrededor del conductor con corriente ()

Para determinar la dirección de las líneas magnéticas cerca de un conductor con corriente, hay regla de la barrena(regla del tornillo derecho): si atornilla el gimlet en la dirección de la corriente en el conductor, entonces la dirección de rotación del mango del gimlet indicará la dirección de las líneas del campo magnético de la corriente (ver Fig. 4) .

Arroz. 4. Regla de Gimlet ()

También puedes usar regla de la mano derecha- si apunta con el pulgar de su mano derecha en la dirección de la corriente en el conductor, cuatro dedos doblados indicarán la dirección de las líneas del campo magnético de la corriente (ver Fig. 5).

Arroz. 5. Regla de la mano derecha ()

Ambas reglas dan el mismo resultado y se pueden usar para determinar la dirección de la corriente a lo largo de la dirección de las líneas del campo magnético.

Tras el descubrimiento del fenómeno de la aparición de un campo magnético cerca de un conductor con corriente, Oersted envió los resultados de su investigación a la mayoría de los principales científicos de Europa. Habiendo recibido estos datos, el matemático y físico francés Ampère comenzó su serie de experimentos y después de un tiempo demostró al público la experiencia de la interacción de dos conductores paralelos con la corriente. Ampere descubrió que si dos conductores paralelos fluyen en una dirección, dichos conductores se atraen (ver Fig. 6 b) si la corriente fluye en direcciones opuestas, los conductores se repelen (ver Fig. 6 a).

Arroz. 6. Experiencia de amperios ()

Ampère sacó las siguientes conclusiones de sus experimentos:

1. Hay un campo magnético alrededor de un imán, un conductor o una partícula en movimiento cargada eléctricamente.

2. Un campo magnético actúa con cierta fuerza sobre una partícula cargada que se mueve en este campo.

3. La corriente eléctrica es un movimiento dirigido de partículas cargadas, por lo que el campo magnético actúa sobre un conductor que lleva corriente.

La figura 7 muestra un rectángulo de alambre, la dirección de la corriente en la que se muestra mediante flechas. Usando la regla de la barrena, dibuja una línea magnética cerca de los lados del rectángulo, indicando su dirección con una flecha.

Arroz. 7. Ilustración del problema

Solución

A lo largo de los lados del rectángulo (marco conductor) atornillamos un gimlet imaginario en la dirección de la corriente.

Cerca del lado derecho del marco, las líneas magnéticas saldrán del patrón a la izquierda del conductor y entrarán en el plano del patrón a la derecha. Esto se indica mediante la regla de la flecha como un punto a la izquierda del conductor y una cruz a la derecha (ver Fig. 8).

De manera similar, determinamos la dirección de las líneas magnéticas cerca de los otros lados del marco.

Arroz. 8. Ilustración del problema

El experimento de Ampere, en el que se instalaron agujas magnéticas alrededor de la bobina, mostró que cuando la corriente fluía a través de la bobina, las flechas hacia los extremos del solenoide se instalaban con diferentes polos a lo largo de líneas imaginarias (ver Fig. 9). Este fenómeno mostró que hay un campo magnético cerca de la bobina con corriente y también que el solenoide tiene polos magnéticos. Si cambia la dirección de la corriente en la bobina, las agujas magnéticas girarán.

Arroz. 9. La experiencia de Ampère. La formación de un campo magnético cerca de una bobina con corriente.

Para determinar los polos magnéticos de una bobina con corriente, regla de la mano derecha para solenoide(ver Fig. 10) - si agarra el solenoide con la palma de su mano derecha, apuntando con cuatro dedos en la dirección de la corriente en las vueltas, entonces el pulgar mostrará la dirección de las líneas del campo magnético dentro del solenoide, que es decir, a su polo norte. Esta regla le permite determinar la dirección de la corriente en las vueltas de la bobina por la ubicación de sus polos magnéticos.

Arroz. 10. Regla de la mano derecha para un solenoide con corriente

Determine la dirección de la corriente en la bobina y los polos en la fuente de corriente si los polos magnéticos indicados en la figura 11 ocurren durante el paso de la corriente en la bobina.

Arroz. 11. Ilustración del problema

Solución

De acuerdo con la regla de la mano derecha para el solenoide, envuelva la bobina de modo que el pulgar apunte hacia su polo norte. Cuatro dedos doblados indicarán la dirección de la corriente por el conductor, por lo tanto, el polo derecho de la fuente de corriente es positivo (ver Fig. 12).

Arroz. 12. Ilustración para el problema

En esta lección, examinamos el fenómeno de la aparición de un campo magnético cerca de un conductor de corriente directa y una bobina de corriente (solenoide). También se estudiaron las reglas para encontrar las líneas magnéticas de estos campos.

Bibliografía

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4. V. Grigoriev, G. Myakishev Fuerzas en la naturaleza. - M.: Nauka, 1997.

Tareas para el hogar

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2. Portal de Internet Class-fizika.narod.ru ().
3. Portal de Internet Festival.1september.ru ().