현재 코일에 대한 왼손 법칙. 왼손 법칙
첫 번째 단계는 오른손 법칙에 초점을 맞출 것입니다. 이를 통해 전류가 흐르는 도체의 자기선 방향을 결정할 수 있습니다. 이를 위해서는 도체에 흐르는 전류의 방향을 알아야 합니다. 배터리 또는 축전지 극을 보십시오. 전류는 "+"에서 "-"로 향하기 때문에 +에 연결된 도체 측에서 - 측으로 갑니다. 이제 우리는 전류의 방향을 배웠으므로 오른손을 "잡아") 엄지손가락을 제외한 모든 손가락을 손바닥으로 구부려야 합니다! 그림과 같이. 이제 우리는 지휘자를 "잡아야"하지만 그런 방식으로 무지전류의 방향을 보여주었다. 전류가 있는 곳으로 향했습니다.) 이 손의 배열로 도체 주위에 구부러진 손가락은 자기장의 방향을 나타냅니다)
2단계
분명한?)
이제 전류로 코일의 극을 결정하는 것으로 넘어 갑시다. 우리는 비슷한 방식으로 전류의 방향을 다시 결정해야 합니다. 그 후, 우리는 거의 같은 일을합니다. 단지 손가락을 더 똑바르게 두지 만 구부러져 있습니다. 우리는 코일에 접근하고 손가락 (돌출 큰 것을 제외한 모든 것)을 전류 방향으로 향하게합니다. 즉, 우리의 손가락은 코일의 전체 회전이 아닙니다). 이 경우 엄지는 코일의 북극 방향을 나타냅니다.
추신 작은 탈선) 손가락은 또한 코일을 통과하는 자력선의 방향을 나타내며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 코일 외부를 지나 "남극으로 들어가는" 선의 반대 방향을 보여줍니다.
3단계
왼손의 법칙을 이해하기 시작합시다. 영구 자석의 자기장에서 전류로 도체에 작용하는 암페어 힘의 방향을 결정할 수 있습니다! VO! =). 실험을 위해 우리는 왼손을 곧게 펴고 오른손 손가락은 90도 구부려야 합니다. 자기장에서 손의 위치는 북극이 손바닥의 안쪽 부분, 즉 자기장의 선이 손으로 향하도록. 이러한 조건에서 CONDUCTOR의 전류 방향을 가리키는 직선 손가락이 필요합니다. 모든 것이 고려되고 올바르게 수행되면 손가락을 90도 구부리면 암페어 힘의 방향이 표시됩니다.
김렛 규칙의 도움으로 전류가 흐르는 도체 주변의 자기선(자기 유도선이라고도 함)의 방향이 결정됩니다.
김릿 규칙: 정의
규칙 자체는 다음과 같이 들립니다. 앞으로 움직이는 김렛의 방향이 연구 중인 도체의 전류 방향과 일치할 때 이 김렛 손잡이의 회전 방향은 자기장의 방향과 같습니다. 현재의.
오른손 법칙이라고도 하며 이 맥락에서 정의가 훨씬 더 명확합니다. 오른손으로 철사를 잡고 네 손가락을 주먹으로 쥐고 엄지손가락이 위를 가리키면(즉, 일반적으로 손으로 "클래스!"를 표시하는 것처럼), 엄지손가락이 어느 방향을 나타냅니다. 전류가 흐르고 다른 네 손가락 - 자기장 선의 방향
김렛은 오른쪽 나사산이 있는 나사입니다. 그들은 대다수를 대표하기 때문에 기술의 표준입니다. 그건 그렇고, 오른쪽 나사가 이 방향으로 꼬여 있기 때문에 시침의 움직임의 예에서도 동일한 규칙을 공식화할 수 있습니다.
김렛 법칙의 적용
물리학에서 김렛 규칙은 전류의 자기장 방향을 결정하는 데만 사용되는 것이 아닙니다. 따라서 예를 들어 축 벡터의 방향, 각속도 벡터, 자기 유도 벡터 B, 알려진 자기 유도 벡터를 사용한 유도 전류의 방향 및 기타 여러 옵션의 계산에도 적용됩니다. 그러나 각 경우에 대해 규칙에는 고유한 공식이 있습니다.
예를 들어 곱 벡터를 계산하기 위해 다음과 같이 말합니다. 처음에 일치하도록 벡터를 그리고 첫 번째 요소 벡터를 두 번째 요소 벡터로 이동하면 같은 방식으로 움직이는 gimlet이 나사로 고정됩니다. 곱 벡터의 방향.
또는 속도의 기계적 회전에 대한 gimlet 규칙이 어떻게 들릴지 알 수 있습니다. 몸체가 회전하는 방향과 동일한 방향으로 나사를 돌리면 각속도 방향으로 나사가 조입니다.
힘의 순간에 대한 김렛 규칙은 다음과 같습니다. 나사가 힘이 몸체를 돌리는 방향과 동일한 방향으로 회전할 때 김렛은 이러한 힘의 방향으로 나사를 조입니다.
전류가 있는 직선 도체에 대한 GIM RULE
자기선(자기유도선)의 방향을 결정하는 역할
직선 전류가 흐르는 도체 주위.
김렛의 병진 운동 방향이 도체의 전류 방향과 일치하면 김렛 핸들의 회전 방향이 전류 자기장 선의 방향과 일치합니다.
전류가 흐르는 도체가 시트의 평면에 수직으로 위치한다고 가정합니다.
1. 이메일 방향 우리로부터의 전류(시트 평면으로)
김렛 법칙에 따르면 자기장 선은 시계 방향으로 향하게 됩니다.
그러면 김렛 규칙에 따라 자기장 선이 시계 반대 방향으로 향하게 됩니다.
솔레노이드에 대한 오른손 규칙, 즉 전류가 흐르는 코일
솔레노이드 내부의 자기선(자기유도선)의 방향을 결정하는 역할을 합니다.
4개의 손가락이 전류를 따라 회전하도록 오른손 손바닥으로 솔레노이드를 잡으면 옆에 둔 엄지손가락이 솔레노이드 내부의 자기장선 방향을 나타냅니다.
1. 2개의 코일은 전류로 어떻게 상호 작용합니까? 
2. 상호 작용력이 그림과 같이 지시되면 전선의 전류는 어떻게 지시됩니까?
3. 두 도체가 서로 평행합니다. LED 도체의 전류 방향을 나타냅니다.
"5"에 대한 다음 강의도 기대해주세요!
흥미로운
초전도체(특정 온도에서 전기 저항이 거의 0인 물질)는 매우 강한 자기장을 생성할 수 있는 것으로 알려져 있습니다. 이러한 자기장을 입증하기 위한 실험이 이루어졌습니다. 액체질소로 세라믹 초전도체를 냉각시킨 후 표면에 작은 자석을 놓았다. 초전도체 자기장의 반발력이 너무 커서 자석이 솟아올라 공중에 떠 있다가 초전도체가 가열되면 비정상적 특성을 잃을 때까지 초전도체 위를 떠돌았다.
전기가 발명된 이후 많은 일들이 있었습니다. 과학 작업물리학에서 그 특성, 특징 및 영향을 연구하기 위해 환경. 김렛 법칙은 자기장 연구에서 중요한 의미를 남겼고, 와이어의 원통형 권선에 대한 오른손 법칙은 솔레노이드에서 발생하는 과정을 더 깊이 이해할 수 있게 하고, 왼손 법칙은 힘을 특성화합니다. 전류로 도체에 영향을 미칩니다. 오른손과 왼손, 니모닉 기법 덕분에 이러한 패턴을 쉽게 연구하고 이해할 수 있습니다.
김렛 원리
꽤 오랫동안 자기장의 자기 및 전기적 특성은 물리학에 의해 별도로 연구되었습니다. 그러나 1820년 덴마크의 과학자 Hans Christian Oersted는 대학에서 물리학 강의를 하던 중 전기가 흐르는 전선의 자기적 특성을 우연히 발견했습니다. 도체의 전류 흐름 방향에 대한 자기 바늘의 방향 의존성도 발견되었습니다.
수행된 실험은 전류가 흐르는 도선 주위에 자성 바늘이나 나침반이 반응하는 자기적 특성을 가진 자기장의 존재를 증명합니다. "변화"의 흐름 방향은 나침반 바늘을 반대 방향으로 돌리고 화살표 자체는 전자기장에 접선 방향으로 위치합니다.
전자기 흐름의 방향을 식별하기 위해 김렛 규칙이 사용되거나 션트의 전류 흐름 과정을 따라 나사를 조이면 핸들이 회전하는 방식이 설정된다는 오른쪽 나사의 법칙이 사용됩니다. "변경" 배경의 EM 흐름의 방향.
Maxwell의 오른손 법칙을 사용하는 것도 가능합니다. 오른손의 집어넣은 손가락이 전기의 흐름을 따라 향할 때 나머지 쥔 손가락은 전자기장의 방향을 표시합니다.
이 두 가지 원리를 사용하면 전자기 플럭스를 결정하는 데 사용되는 동일한 효과를 얻을 수 있습니다.
솔레노이드의 오른손 법칙
고려된 나사 원리 또는 오른손에 대한 Maxwell의 규칙성은 전류가 흐르는 직선 와이어에 적용됩니다. 그러나 전기 공학에는 도체가 직선으로 위치하지 않고 나사의 법칙이 적용되지 않는 장치가 있습니다. 우선, 이것은 인덕터와 솔레노이드에 적용됩니다. 솔레노이드는 일종의 인덕터로서 길이가 솔레노이드의 지름보다 몇 배나 긴 원통형 권선입니다. 인덕터 인덕터는 도체 자체의 길이에서만 솔레노이드와 다르며 몇 배 더 작을 수 있습니다.
프랑스의 수학자이자 물리학 A-M. Ampère는 그의 실험 덕분에 전류가 인덕턴스 초크를 통과할 때 와이어의 원통형 권선 끝에 있는 나침반 포인터가 EM 필드의 보이지 않는 흐름을 따라 반대 끝을 돌린다는 것을 알아내고 증명했습니다. 이러한 실험을 통해 전류가 흐르면 인덕터 부근에 자기장이 형성되고 도선의 원통형 권선이 자극을 형성함을 알 수 있었다. 와이어의 원통형 권선의 전류에 의해 여기된 전자기장은 영구 자석의 자기장과 유사합니다. EM 자속이 나오는 와이어의 원통형 권선의 끝은 북극을 나타내며, 반대쪽 끝은 남쪽입니다.
전류가 있는 인덕터의 자극과 EM 라인의 방향을 인식하기 위해 솔레노이드에 대한 오른손 법칙이 사용됩니다. 이 코일을 손으로 잡고 회전하는 전자의 흐름 과정에서 손바닥의 손가락을 직접 배치하면 엄지 손가락이 90도 이동하면 전자기 배경의 방향이 중간에 설정됩니다. 솔레노이드 - 북극. 따라서 와이어의 원통형 권선의 자극 위치를 알면 턴에서 전자 흐름의 경로를 결정할 수 있습니다.
왼손 법칙
Hans Christian Oersted는 션트 근처에서 자기장 현상을 발견한 후 그의 결과를 유럽의 대부분의 과학자들과 빠르게 공유했습니다. 결과적으로 Ampere A.-M.은 자신의 방법을 사용하여 짧은 시간 후에 전류가 있는 두 개의 병렬 션트의 특정 동작에 대한 실험을 대중에게 공개했습니다. 실험의 공식은 전기가 한 방향으로 흐르도록 병렬로 배치된 전선이 서로를 향해 이동한다는 것을 증명했습니다. 따라서 그러한 션트는 흐르는 "변화"가 다른 방향으로 분포된다면 서로 반발할 것입니다. 이러한 실험은 암페르의 법칙의 기초를 형성했습니다.
테스트를 통해 주요 결론을 말할 수 있습니다.
- 영구 자석, "가역적인" 전도체, 전하를 띤 움직이는 입자는 주변에 EM 영역을 가지고 있습니다.
- 이 영역에서 움직이는 하전 입자는 EM 배경의 영향을 받습니다.
- 전기적 "역전"은 각각 하전 입자의 지향된 움직임이며 전자기 배경은 전기로 션트에 작용합니다.
EM 배경은 암페어 힘이라고 하는 일종의 압력의 "변화"로 션트에 영향을 줍니다. 이 특성은 다음 공식으로 결정할 수 있습니다.
FA = IBΔlsinα, 여기서:
- FA는 암페어 힘입니다.
- 나는 전기의 강도입니다.
- B는 자기 유도 모듈로의 벡터입니다.
- Δl은 션트 크기입니다.
- α는 방향 B와 도선의 전기 경로 사이의 각도입니다.
각도 α가 90도이면 이 힘이 가장 큽니다. 따라서 이 각도가 0이면 힘은 0입니다. 이 힘의 윤곽은 왼손의 패턴으로 드러납니다.
김렛 법칙과 왼손 법칙을 연구하면 EM 필드의 형성과 도체에 미치는 영향에 대한 모든 답을 얻을 수 있습니다. 이러한 규칙 덕분에 코일의 인덕턴스를 계산하고 필요한 경우 역류를 형성할 수 있습니다. 전기 모터의 구성 원리는 일반적으로 암페어 힘과 특히 왼손 법칙을 기반으로 합니다.
동영상
오랫동안 전기장과 자기장은 별도로 연구되었습니다. 그러나 1820년 덴마크 과학자 Hans Christian Oersted는 물리학 강의에서 자기 바늘이 전류가 흐르는 도체 근처에서 회전한다는 것을 발견했습니다(그림 1 참조). 이것은 전류의 자기 효과를 증명했습니다. 여러 실험을 수행한 후 Oersted는 자침의 회전이 도체의 전류 방향에 의존한다는 것을 발견했습니다.
쌀. 1. 외르스테드의 경험
전류가 흐르는 도체 근처에서 자기 바늘이 회전하는 원리를 상상하기 위해 도체 끝에서 본 모습을 고려하십시오(그림 2 참조, 전류는 그림에서 - 그림에서). 자침이 설치되어 있습니다. 전류를 통과한 후 화살표는 서로 반대 극으로 특정 방식으로 정렬됩니다. 자기화살표가 자기선에 접선방향으로 정렬되기 때문에 전류가 흐르는 직접도체의 자기선은 원이며 그 방향은 도체에 흐르는 전류의 방향에 의존한다.
쌀. 2. 전류가 흐르는 직접 도체 근처의 자기 화살표 위치
전류가 흐르는 도체의 자기선을 보다 시각적으로 보여주기 위해 다음 실험을 수행할 수 있습니다. 철 파일이 전류로 도체 주위에 부어지면 잠시 후 도체의 자기장에 빠진 파일이 자화되어 도체를 덮는 원에 위치합니다 (그림 3 참조).
쌀. 3. 전류가 흐르는 도체 주변의 철가루의 위치()
전류가 흐르는 도체 근처의 자기선 방향을 결정하려면 김릿 규칙(오른쪽 나사 규칙) - 도체의 전류 방향으로 김렛을 조이면 김렛 핸들의 회전 방향이 전류 자기장 선의 방향을 나타냅니다(그림 4 참조). .
쌀. 4. 김렛 룰()
당신은 또한 사용할 수 있습니다 오른손 법칙- 오른손 엄지손가락을 도체의 전류 방향으로 가리키면 네 개의 구부러진 손가락이 전류의 자기장 선 방향을 나타냅니다(그림 5 참조).
쌀. 5. 오른손 법칙()
이 두 규칙 모두 동일한 결과를 제공하며 자기장 라인의 방향을 따라 전류의 방향을 결정하는 데 사용할 수 있습니다.
전류가 흐르는 도체 근처에서 자기장이 나타나는 현상을 발견한 후 외르스테드는 그의 연구 결과를 유럽의 대부분의 주요 과학자들에게 보냈습니다. 이 데이터를 받은 프랑스 수학자이자 물리학자인 Ampère는 일련의 실험을 시작했으며 잠시 후 두 개의 병렬 도체와 전류의 상호 작용 경험을 대중에게 시연했습니다. Ampere는 두 개의 평행한 도체가 한 방향으로 흐르면 그러한 도체가 끌어당긴다는 것을 발견했습니다(그림 6b 참조). 전류가 반대 방향으로 흐르면 도체가 밀어냅니다(그림 6a 참조).
쌀. 6. 암페어 경험치()
Ampère는 실험을 통해 다음과 같은 결론을 도출했습니다.
1. 자석, 도체 또는 전하를 띤 움직이는 입자 주위에 자기장이 있습니다.
2. 자기장은 이 자기장에서 움직이는 하전 입자에 약간의 힘으로 작용합니다.
3. 전류는 하전 입자의 방향성 운동이므로 자기장은 전류가 흐르는 도체에 작용합니다.
그림 7은 전류의 방향이 화살표로 표시된 직사각형 와이어를 보여줍니다. 김렛 규칙을 사용하여 화살표로 방향을 나타내는 직사각형의 측면 근처에 하나의 자기선을 그립니다.
쌀. 7. 문제에 대한 그림
해결책
직사각형(전도성 프레임)의 측면을 따라 전류 방향으로 가상의 김렛을 조입니다.
프레임의 오른쪽 근처에서 자력선은 도체의 왼쪽으로 패턴을 빠져 나와 도체 오른쪽의 패턴 평면으로 들어갑니다. 이것은 화살표 규칙으로 도체 왼쪽에 점으로 표시되고 도체 오른쪽에 십자가로 표시됩니다(그림 8 참조).
유사하게, 우리는 프레임의 다른 쪽 근처에 있는 자기선의 방향을 결정합니다.
쌀. 8. 문제에 대한 그림
코일 주위에 자침을 설치한 Ampere의 실험은 전류가 코일에 흐를 때 솔레노이드 끝으로 향하는 화살표가 가상선을 따라 서로 다른 극으로 설치되었음을 보여주었다(그림 9 참조). 이 현상은 코일 주변에 전류가 흐르는 자기장이 있고, 솔레노이드에도 자극이 있음을 알 수 있다. 코일에 흐르는 전류의 방향을 바꾸면 자침이 돌게 됩니다.
쌀. 9. 암페르의 경험. 전류가 흐르는 코일 근처에 자기장 형성
전류로 코일의 자극을 결정하려면, 솔레노이드의 오른손 법칙(그림 10 참조) - 오른쪽 손바닥으로 솔레노이드를 잡고 4개의 손가락이 회전하는 전류 방향을 가리키면 엄지손가락은 솔레노이드 내부의 자기장 선의 방향을 보여줍니다. 즉, 북극으로. 이 규칙을 사용하면 자극의 위치에 따라 코일 회전의 전류 방향을 결정할 수 있습니다.
쌀. 10. 전류가 흐르는 솔레노이드의 오른손 법칙
코일에 전류가 흐르는 동안 그림 11에 표시된 자극이 발생하면 코일의 전류 방향과 전류 소스의 극을 결정하십시오.
쌀. 11. 문제에 대한 예시
해결책
솔레노이드의 오른손 법칙에 따라 엄지손가락이 북극을 가리키도록 코일을 감습니다. 네 개의 구부러진 손가락은 도체 아래로 전류의 방향을 나타내므로 전류 소스의 오른쪽 극은 양수입니다(그림 12 참조).
쌀. 12. 문제에 대한 예시
이번 강의에서는 직류가 흐르는 도체와 전류가 흐르는 코일(솔레노이드) 부근에서 자기장이 발생하는 현상을 살펴보았다. 이 필드의 자기선을 찾는 규칙도 연구되었습니다.
서지
- AV 페리쉬킨, E.M. 구트니크. 물리학 9. - Bustard, 2006.
- G.N. 스테파노바. 물리학의 문제 모음입니다. - M.: 계몽, 2001.
- A. 파데바. 물리 시험(7-11학년). - 엠., 2002.
- V. Grigoriev, G. Myakishev 자연의 힘. - M.: Nauka, 1997.
숙제
- 인터넷 포털 Clck.ru ().
- 인터넷 포털 Class-fizika.narod.ru ().
- 인터넷 포털 Festival.1september.ru ().