Regra da mão esquerda para bobina de corrente. regra da mão esquerda

O primeiro passo se concentrará na regra da mão direita. Com ele, você pode determinar a direção das linhas magnéticas de um condutor de corrente. Para fazer isso, precisamos saber o sentido da corrente no condutor. Basta olhar para os pólos da bateria ou do acumulador. Como a corrente é direcionada de “+” para “-”, ela irá do lado do condutor conectado em + para o lado de -. Agora que aprendemos a direção da corrente, precisamos “pegar”) a mão direita e dobrar todos os dedos na palma, exceto o polegar! Como na imagem. Agora precisamos “agarrar” o condutor, mas de tal forma que dedão mostrou a direção da corrente, ou seja, foi direcionado para onde a corrente estava). Com esta disposição da mão, os dedos dobrados ao redor do condutor indicarão a direção das linhas de seu campo magnético)

2 passos

Claro?)

Agora vamos passar para determinar os pólos de uma bobina com corrente. Devemos novamente determinar a direção da corrente de maneira semelhante. Depois disso, fazemos quase a mesma coisa, só que deixamos os dedos mais retos, mas dobrados. Nós nos aproximamos de nossa bobina e direcionamos nossos dedos (tudo, exceto o grande saliente) na direção da corrente nela, ou seja, nossos dedos se tornaram, por assim dizer, não voltas inteiras da bobina). Neste caso, o polegar mostra a direção do pólo norte da bobina.
P.S. Uma pequena digressão) o dedo também mostra a direção das linhas magnéticas que PASSAM ATRAVÉS da bobina, e vice-versa - mostra a direção OPOSTA às linhas que passam fora da bobina e “entram em seu pólo sul.

3 passos

Vamos começar a entender a regra da mão ESQUERDA. Permite determinar a direção da força Ampere que atua em um condutor com corrente em um campo magnético de um ímã permanente! VO!=). Para o experimento, precisamos apenas de uma mão esquerda reta, mas com o dedo direito dobrado 90 graus. Em um campo magnético, a mão deve ser posicionada de forma que o pólo norte “olhe” para a parte interna da palma, ou seja, de modo que as linhas do campo magnético sejam direcionadas para a mão. Nessas condições, precisamos de dedos retos para apontar na direção da corrente no CONDUTOR. Se tudo for levado em consideração e feito corretamente, o dedo dobrado 90 graus mostrará a direção da força Ampere.

Com a ajuda da regra do gimlet, são determinadas as direções das linhas magnéticas (elas também são chamadas de linhas de indução magnética) em torno de um condutor de corrente.

Regra de verruma: definição

A regra em si soa assim: quando a direção da verruma movendo-se para frente coincide com a direção da corrente no condutor em estudo, a direção de rotação da alça dessa verruma é a mesma que a direção do campo magnético do atual.

Também é chamada de regra da mão direita e, nesse contexto, a definição é muito mais clara. Se você pegar o fio com a mão direita de modo que quatro dedos estejam fechados em punho e o polegar apontar para cima (isto é, como geralmente mostramos “classe!” com a mão), então o polegar indicará em que direção o a corrente está se movendo, e os outros quatro dedos – direção das linhas do campo magnético

Um gimlet é um parafuso com uma rosca à direita. Eles são o padrão em tecnologia, porque representam a grande maioria. A propósito, a mesma regra pode ser formulada no exemplo do movimento do ponteiro das horas, porque o parafuso da mão direita é torcido nessa direção.

Aplicação da regra do gimlet

Na física, a regra do gimlet é usada não apenas para determinar a direção do campo magnético da corrente. Assim, por exemplo, também se aplica ao cálculo da direção dos vetores axiais, do vetor de velocidade angular, do vetor de indução magnética B, da direção da corrente de indução com um vetor de indução magnético conhecido e muitas outras opções. Mas para cada um desses casos, a regra tem sua própria formulação.

Então, por exemplo, para calcular o vetor do produto, ele diz: se você desenhar os vetores de modo que coincidam no início e mover o primeiro vetor de fator para o segundo vetor de fator, então a verruma se movendo da mesma maneira vai enroscar a direção do vetor produto.

Ou é assim que a regra do gimlet para a rotação mecânica da velocidade soará: se você girar o parafuso na mesma direção em que o corpo gira, ele irá girar na direção da velocidade angular.

É assim que se parece a regra do gimlet para o momento das forças: quando o parafuso gira na mesma direção em que as forças giram o corpo, o gimlet vai parafusar na direção da direção dessas forças.

REGRA GIM para um condutor reto com corrente

Serve para determinar a direção das linhas magnéticas (linhas de indução magnética)
em torno de um condutor retilíneo condutor de corrente.

Se a direção do movimento de translação da verruma coincide com a direção da corrente no condutor, a direção de rotação da alça da verruma coincide com a direção das linhas do campo magnético da corrente.

Suponha que um condutor com corrente esteja localizado perpendicularmente ao plano da folha:
1. direção de e-mail corrente de nós (para o plano da folha)

De acordo com a regra do gimlet, as linhas do campo magnético serão direcionadas no sentido horário.

Então, de acordo com a regra do gimlet, as linhas do campo magnético serão direcionadas no sentido anti-horário.

REGRA DA MÃO DIREITA para solenóide, ou seja, bobinas com corrente

Serve para determinar a direção das linhas magnéticas (linhas de indução magnética) dentro do solenóide.

Se você segurar o solenóide com a palma da mão direita de modo que quatro dedos sejam direcionados ao longo da corrente nas voltas, o polegar deixado de lado mostrará a direção das linhas do campo magnético dentro do solenóide.

1. Como 2 bobinas interagem entre si com a corrente?

2. Como as correntes nos fios são direcionadas se as forças de interação são direcionadas como na figura?

3. Dois condutores são paralelos entre si. Indique o sentido da corrente no condutor do LED.

Ansioso para a próxima lição sobre "5"!

INTERESSANTE

Sabe-se que os supercondutores (substâncias que têm resistência elétrica quase nula em determinadas temperaturas) podem criar campos magnéticos muito fortes. Experimentos foram feitos para demonstrar tais campos magnéticos. Após o resfriamento do supercondutor cerâmico com nitrogênio líquido, um pequeno ímã foi colocado em sua superfície. A força repulsiva do campo magnético do supercondutor era tão alta que o ímã subiu, pairou no ar e pairou sobre o supercondutor até que o supercondutor, quando aquecido, perdeu suas propriedades extraordinárias.

Muito já foi feito desde a invenção da eletricidade. trabalho científico em física para estudar suas características, características e influência meio Ambiente. A regra do gimlet deixou sua marca significativa no estudo do campo magnético, a lei da mão direita para um enrolamento cilíndrico de um fio permite uma compreensão mais profunda dos processos que ocorrem no solenóide, e a regra da mão esquerda caracteriza as forças que afetam o condutor com corrente. Graças às mãos direita e esquerda, bem como às técnicas mnemônicas, esses padrões podem ser facilmente estudados e compreendidos.

princípio de verruma

Por muito tempo, as características magnéticas e elétricas do campo foram estudadas separadamente pela física. No entanto, em 1820, por acaso, o cientista dinamarquês Hans Christian Oersted descobriu as propriedades magnéticas de um fio com eletricidade durante uma palestra sobre física na universidade. A dependência da orientação da agulha magnética na direção do fluxo de corrente no condutor também foi encontrada.

O experimento realizado comprova a presença de um campo com características magnéticas em torno de um fio condutor de corrente, ao qual reage uma agulha ou bússola magnetizada. A orientação do fluxo da "mudança" faz com que a agulha da bússola gire em direções opostas, a própria seta está localizada tangencialmente ao campo eletromagnético.

Para identificar a orientação dos fluxos eletromagnéticos, utiliza-se a regra do gimlet, ou a lei do parafuso certo, que afirma que ao aparafusar o parafuso ao longo do curso do fluxo de corrente elétrica no shunt, a forma como o manípulo é girado irá definir a orientação dos fluxos EM do fundo "mudança".

Também é possível usar a regra da mão direita de Maxwell: quando o dedo retraído da mão direita é orientado ao longo do fluxo de eletricidade, os dedos cerrados restantes mostrarão a orientação do campo eletromagnético.

Usando esses dois princípios, o mesmo efeito será obtido, usado para determinar os fluxos eletromagnéticos.

Lei da mão direita para solenóide

O princípio do parafuso considerado ou regularidade de Maxwell para a mão direita é aplicável a um fio reto com corrente. No entanto, na engenharia elétrica existem dispositivos nos quais o condutor não está localizado em linha reta, e a lei do parafuso não se aplica a ele. Em primeiro lugar, isso se aplica a indutores e solenóides. Um solenóide, como uma espécie de indutor, é um enrolamento cilíndrico de fio, cujo comprimento é muitas vezes maior que o diâmetro do solenóide. O indutor do indutor difere do solenóide apenas no comprimento do próprio condutor, que pode ser várias vezes menor.

matemático francês e Física A-M. Ampère, graças a seus experimentos, descobriu e provou que, quando a corrente elétrica passava pela indutância, os ponteiros da bússola nas extremidades do enrolamento cilíndrico do fio giravam suas extremidades reversas ao longo dos fluxos invisíveis do campo EM. Tais experimentos provaram que um campo magnético é formado próximo ao indutor com corrente, e o enrolamento cilíndrico do fio forma pólos magnéticos. O campo eletromagnético excitado pela corrente elétrica do enrolamento cilíndrico do fio é semelhante ao campo magnético de um ímã permanente - a extremidade do enrolamento cilíndrico do fio, de onde emergem os fluxos EM, representa o polo norte, e o extremidade oposta é o sul.

Para reconhecer os pólos magnéticos e a orientação das linhas EM no indutor com corrente, é usada a regra da mão direita para o solenóide. Diz que se você pegar essa bobina com a mão, colocar os dedos da palma diretamente no curso do fluxo de elétrons nas voltas, o polegar, movido noventa graus, definirá a orientação do fundo eletromagnético no meio da o solenóide - seu pólo norte. Assim, conhecendo a posição dos pólos magnéticos do enrolamento cilíndrico do fio, é possível determinar o caminho do fluxo de elétrons nas espiras.

lei da mão esquerda

Hans Christian Oersted, depois de descobrir o fenômeno de um campo magnético próximo a uma derivação, rapidamente compartilhou seus resultados com a maioria dos cientistas na Europa. Como resultado, Ampere A.-M., usando seus próprios métodos, após um curto período de tempo, revelou ao público um experimento sobre o comportamento específico de duas derivações paralelas com corrente elétrica. A formulação do experimento provou que os fios colocados em paralelo, através dos quais a eletricidade flui em uma direção, movem-se mutuamente em direção ao outro. Assim, tais shunts se repelirão, desde que a “mudança” que flui neles seja distribuída em diferentes direções. Esses experimentos formaram a base das leis de Ampère.

Os testes nos permitem expressar as principais conclusões:

1. Um ímã permanente, um condutor "reversível", uma partícula em movimento eletricamente carregada tem uma região EM ao seu redor;
2. Uma partícula carregada movendo-se nesta região está sujeita a alguma influência do fundo EM;
3. A "reversão" elétrica é o movimento orientado de partículas carregadas, respectivamente, o fundo eletromagnético atua no shunt com eletricidade.

O fundo EM influencia o shunt com uma "mudança" de algum tipo de pressão chamada força de Ampère. Essa característica pode ser determinada pela fórmula:

FA=IBΔlsinaα, onde:

• FA é a força Ampere;
• I é a intensidade da eletricidade;
• B é o vetor do módulo de indução magnética;
• Δl é o tamanho do shunt;
• α é o ângulo entre a direção B e o curso da eletricidade no fio.

Desde que o ângulo α seja de noventa graus, então essa força é a maior. Assim, se este ângulo é zero, então a força é zero. O contorno dessa força é revelado pelo padrão da mão esquerda.

Se você estudar a regra do gimlet e a regra da mão esquerda, obterá todas as respostas para a formação de campos EM e seus efeitos nos condutores. Graças a essas regras, é possível calcular a indutância das bobinas e, se necessário, formar contracorrentes. O princípio de construção dos motores elétricos é baseado nas forças de Ampère em geral e na regra da mão esquerda em particular.

Vídeo

Durante muito tempo, os campos elétrico e magnético foram estudados separadamente. Mas em 1820, o cientista dinamarquês Hans Christian Oersted, durante uma palestra sobre física, descobriu que a agulha magnética gira perto de um condutor de corrente (ver Fig. 1). Isso provou o efeito magnético da corrente. Depois de realizar vários experimentos, Oersted descobriu que a rotação da agulha magnética dependia da direção da corrente no condutor.

Arroz. 1. A experiência de Oersted

Para imaginar o princípio pelo qual a agulha magnética gira perto de um condutor de corrente, considere a vista da extremidade do condutor (veja a Fig. 2, a corrente é direcionada para a figura, - da figura), perto da qual as agulhas magnéticas estão instaladas. Depois de passar a corrente, as setas se alinharão de uma certa maneira, pólos opostos entre si. Como as setas magnéticas se alinham tangencialmente às linhas magnéticas, as linhas magnéticas de um condutor direto com corrente são círculos e sua direção depende da direção da corrente no condutor.

Arroz. 2. A localização das setas magnéticas perto de um condutor direto com corrente

Para uma demonstração mais visual das linhas magnéticas de um condutor com corrente, pode-se realizar o seguinte experimento. Se as limalhas de ferro forem derramadas ao redor do condutor com corrente, depois de um tempo as limalhas, tendo caído no campo magnético do condutor, serão magnetizadas e localizadas em círculos que cobrem o condutor (veja a Fig. 3).

Arroz. 3. A localização das limalhas de ferro ao redor do condutor com corrente ()

Para determinar a direção das linhas magnéticas perto de um condutor com corrente, há regra de verruma(regra do parafuso direito) - se você aparafusar a verruma na direção da corrente no condutor, a direção de rotação da alça da verruma indicará a direção das linhas do campo magnético da corrente (consulte a Fig. 4) .

Arroz. 4. Regra de verruma ()

Você também pode usar regra da mão direita- se você apontar o polegar da mão direita na direção da corrente no condutor, quatro dedos dobrados indicarão a direção das linhas do campo magnético da corrente (veja a Fig. 5).

Arroz. 5. Regra da mão direita ()

Ambas as regras dão o mesmo resultado e podem ser usadas para determinar a direção da corrente ao longo da direção das linhas do campo magnético.

Após a descoberta do fenômeno do aparecimento de um campo magnético próximo a um condutor com corrente, Oersted enviou os resultados de sua pesquisa para a maioria dos principais cientistas da Europa. Tendo recebido esses dados, o matemático e físico francês Ampère iniciou sua série de experimentos e depois de um tempo demonstrou ao público a experiência da interação de dois condutores paralelos com a corrente. Ampere descobriu que se dois condutores paralelos fluem em uma direção, então tais condutores se atraem (veja a Fig. 6 b) se a corrente flui em direções opostas, os condutores se repelem (veja a Fig. 6 a).

Arroz. 6. Experiência de ampères ()

Ampère tirou as seguintes conclusões de seus experimentos:

1. Existe um campo magnético em torno de um ímã, ou um condutor, ou uma partícula em movimento eletricamente carregada.

2. Um campo magnético atua com alguma força sobre uma partícula carregada que se move nesse campo.

3. A corrente elétrica é um movimento direcionado de partículas carregadas, de modo que o campo magnético atua em um condutor que transporta a corrente.

A Figura 7 mostra um retângulo de fio, cuja direção da corrente é mostrada por setas. Usando a regra do gimlet, desenhe uma linha magnética perto dos lados do retângulo, indicando sua direção com uma seta.

Arroz. 7. Ilustração para o problema

Solução

Ao longo dos lados do retângulo (quadro condutor), parafusamos uma verruma imaginária na direção da corrente.

Perto do lado direito do quadro, as linhas magnéticas sairão do padrão à esquerda do condutor e entrarão no plano do padrão à direita dele. Isso é indicado pela regra da seta como um ponto à esquerda do condutor e uma cruz à direita dele (veja a Fig. 8).

Da mesma forma, determinamos a direção das linhas magnéticas próximas aos outros lados do quadro.

Arroz. 8. Ilustração para o problema

O experimento de Ampere, no qual agulhas magnéticas foram instaladas ao redor da bobina, mostrou que quando a corrente fluía através da bobina, as setas para as extremidades do solenóide eram instaladas com diferentes pólos ao longo de linhas imaginárias (veja a Fig. 9). Este fenômeno mostrou que existe um campo magnético próximo à bobina com corrente, e também que o solenóide possui polos magnéticos. Se você mudar a direção da corrente na bobina, as agulhas magnéticas irão girar.

Arroz. 9. A experiência de Ampère. A formação de um campo magnético perto de uma bobina com corrente

Para determinar os pólos magnéticos de uma bobina com corrente, regra da mão direita para solenóide(veja a Fig. 10) - se você segurar o solenóide com a palma da mão direita, apontando quatro dedos na direção da corrente nas voltas, o polegar mostrará a direção das linhas do campo magnético dentro do solenóide, que é, ao seu pólo norte. Esta regra permite determinar a direção da corrente nas espiras da bobina pela localização de seus pólos magnéticos.

Arroz. 10. Regra da mão direita para um solenóide com corrente

Determine a direção da corrente na bobina e os pólos na fonte de corrente se os pólos magnéticos indicados na Figura 11 ocorrerem durante a passagem da corrente na bobina.

Arroz. 11. Ilustração para o problema

Solução

De acordo com a regra da mão direita para o solenóide, enrole a bobina de modo que o polegar aponte para o pólo norte. Quatro dedos dobrados indicarão a direção da corrente no condutor, portanto, o pólo direito da fonte de corrente é positivo (veja a Fig. 12).

Arroz. 12. Ilustração para o problema

Nesta lição, examinamos o fenômeno da ocorrência de um campo magnético próximo a um condutor de corrente contínua e uma bobina de condução de corrente (solenóide). As regras para encontrar as linhas magnéticas desses campos também foram estudadas.

Bibliografia

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4. V. Grigoriev, G. Myakishev Forças na natureza. - M.: Nauka, 1997.

Trabalho de casa

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