A kardánszabály csak akkor használható, ha a mágneses tér az áramvezetőhöz képest egyenesen helyezkedik el.
A kardánszabály kimondja, hogy a mágneses tér iránya egybeesik magának a karmantyúnak az irányával, ha egy jobbmenetes kardánt az áram irányába csavarnak be.
Ez a szabály mágnesszelepre is alkalmazható. Ekkor a gimlet szabály így hangzik: a jobb kéz kiálló hüvelykujja jelzi a mágneses indukciós vonalak irányát, ha úgy fogja meg a mágnesszelepet, hogy az ujjak az áram irányába mutassanak a kanyarokban.
Mágneses - egy tekercs szorosan feltekert fordulatokkal. Előfeltétel, hogy a tekercs hossza lényegesen nagyobb legyen, mint az átmérő.
A jobbkéz szabály a fordítottja a gimlet szabálynak, de kényelmesebb és érthetőbb megfogalmazással, ezért sokkal gyakrabban használják.
A jobb kéz szabálya így hangzik - jobb kezével szorítsa össze a vizsgált elemet úgy, hogy az ökölbe szorított ujjak az irányt mutassák, ebben az esetben a mágneses vonalak irányában előrehaladva a nagyujj behajlott. A tenyérhez képest 90 fokos szög jelzi az áram irányát.
Ha a probléma egy mozgó vezetőt ír le, akkor a jobb kéz szabálya a következőképpen fogalmazódik meg: helyezze el a kezét úgy, hogy az erővonalak merőlegesen menjenek a tenyérbe, és a merőlegesen kinyújtott hüvelykujj jelezze a mozgás irányát. akkor a kiálló négy fennmaradó ujj ugyanúgy lesz irányítva , valamint az indukált áram.
Bal kéz szabály
Helyezze el a bal tenyerét úgy, hogy a négy ujj az elektromos áram irányát jelölje a vezetőben, míg az indukciós vonalak 90 fokos szögben lépjenek be a tenyérbe, majd a behajlított hüvelykujj jelezze a vezetőre ható erő irányát. .Leggyakrabban ezt a szabályt használják annak meghatározására, hogy a vezető milyen irányba fog eltérni. Ez arra a helyzetre vonatkozik, amikor egy vezetőt két mágnes közé helyeznek, és áram folyik át rajta.
Másold ki a tankönyvből a Biot-Savart-Laplace törvényt. Ez a törvény lehetővé teszi a mágneses indukciós vektor nagyságának és irányának kiszámítását minden általános esetben. A mágneses tér e szabály szerinti kiszámításának alapja a mezőt létrehozó áramok. Sőt, azok a szakaszok hossza, amelyeken átfolyik az áram, tetszőlegesen kicsinyíthető, egészen elemi értékekig, ezzel is növelve a számítás pontosságát.
Videó a témáról
A jobb oldali csavarszabályt a fizika egyik elektromágneses jelenségeket vizsgáló ágának terminológiájában használják. Ez a szabály a mágneses tér irányának meghatározására szolgál.
Szükséged lesz
- Fizika tankönyv, ceruza, papírlap.
Utasítás
Olvassa el a nyolcadik osztályos tankönyvben, hogyan hangzanak el a megfelelő légcsavar szabályai. Ezt a szabályt gimlet-szabálynak vagy jobbkéz-szabálynak is nevezik, ami a szemantikai természetét jelzi. Tehát a jobb csavar szabályának egyik megfogalmazása kimondja, hogy az árammal rendelkező vezető körül elhelyezkedő mágneses tér irányának megértéséhez el kell képzelni, hogy néhány forgó csavar transzlációs mozgása egybeesik a csavar irányával. az áram a vezetőben. A csavarfej forgásirányának ebben az esetben az áramot hordozó egyenes vezető mágneses mezőjének irányát kell jeleznie.
Kérjük, vegye figyelembe, hogy ennek a szabálynak a megfogalmazása és megértése világosabbá válik, ha csavar helyett karmantyút képzel el. Ezután a kardánfogantyú forgásirányát veszik a mágneses tér irányának.
Ne feledje, mágnesszelep. Mint tudják, ez egy mágneses magra tekercselt tekercs. A tekercs áramforráshoz van csatlakoztatva, aminek eredményeként egy bizonyos irányú egyenletes mágneses tér alakul ki benne.
Rajzolja le a mágnesszelep diagramját egy papírra a végétől kezdve. Valójában egy kör képét kapja. A tekercs fordulatait jelölő körön jelölje be nyíl formájában (az óramutató járásával megegyezően) a vezetőben lévő áram irányát. Most már meg kell érteni az áram irányát, ahová a mágneses erővonalak irányulnak. Ebben az esetben akár Öntől, akár feléd irányulhatnak.
Képzelje el, hogy meghúz egy csavart vagy csavart, és elforgatja a mágnesszelepben folyó áram irányába. A csavar előre mozgása jelzi a mágneses tér irányát a mágnesszelep belsejében. Ha az áram iránya az óramutató járásával megegyező irányú, akkor a mágneses tér indukciós vektora Öntől távolodik.
Az elektromosság létrehozása óta sok tudományos munkát végeztek a fizikában annak jellemzőinek, jellemzőinek és a környezetre gyakorolt hatásának tanulmányozására. A gimlet-szabály jelentős nyomot hagyott a mágneses tér vizsgálatában, a huzal hengeres tekercselésének jobb oldali törvénye lehetővé teszi a mágnesszelepben lezajló folyamatok mélyebb megértését, a bal oldali szabály pedig a áramvezető vezetőre ható erők. A jobb és bal kéznek, valamint a mnemonikának köszönhetően ezek a minták könnyen megtanulhatók és megérthetők.
A gimlet elve
A fizika sokáig külön-külön vizsgálta a mező mágneses és elektromos jellemzőit. 1820-ban azonban teljesen véletlenül Hans Christian Oersted dán tudós felfedezte az elektromosságot tartalmazó vezetékek mágneses tulajdonságait, miközben fizikáról tartott előadást az egyetemen. Felfedezték a mágnestű orientációjának a vezetékben folyó áram irányától való függését is.
A kísérlet igazolja egy mágneses karakterisztikájú mező jelenlétét egy áramvezető vezeték körül, amelyre mágnesezett tű vagy iránytű reagál. A „változás” orientációja az iránytű tűjének ellenkező irányba fordulását okozza, és maga a tű érinti az elektromágneses mezőt.
Az elektromágneses áramlások irányának meghatározására a kardánszabályt, vagyis a jobb csavar törvényét alkalmazzák, amely kimondja, hogy a csavar becsavarásakor a söntben az elektromos áram áramlása mentén a fogantyú elfordításának útja. beállítja a háttér „változás” EM-folyamainak irányát.
Használható a jobb kéz Maxwell-féle szabálya is: amikor a jobb kéz kihúzott ujja az elektromosság áramlása mentén irányul, akkor a fennmaradó zárt ujjak az elektromágneses tér irányát mutatják.
Ezt a két elvet alkalmazva ugyanazt a hatást érjük el, amelyet az elektromágneses fluxusok meghatározására használunk.
Jobb kéz törvény a mágnesszelephez
A jobb kézre vonatkozó csavarozási elv vagy Maxwell-törvény egy egyenes áramú vezetékre érvényes. Az elektrotechnikában azonban vannak olyan eszközök, amelyekben a vezető nem egyenesen helyezkedik el, és a csavarozás törvénye nem vonatkozik rá. Mindenekelőtt ez az induktorokra és a mágnesszelepekre vonatkozik. A mágnesszelep, mint az induktor típusa, egy hengeres huzaltekercs, amelynek hossza sokszorosa a mágnesszelep átmérőjének. Az induktivitású fojtótekercs csak magának a vezetéknek a hosszában különbözik a mágnesszeleptől, amely többszöröse is lehet.
francia matematika és fizika specialista A-M. Ampere kísérleteinek köszönhetően megtanulta és bebizonyította, hogy amikor az elektromos áram induktivitása áthaladt az induktivitás fojtóján, a huzal hengeres tekercsének végein lévő iránytű indikátorok ellenkező végükkel az EM mező láthatatlan áramlásai mentén elfordulnak. . Az ilyen kísérletek bebizonyították, hogy az áramot hordozó tekercs közelében mágneses mező képződik, és a huzal hengeres tekercselése mágneses pólusokat képez. A huzal hengeres tekercsének elektromos árama által gerjesztett elektromágneses mező hasonló az állandó mágnes mágneses teréhez - a huzal hengertekercsének azon vége, amelyből EM áramlások jönnek ki, az északi pólust mutatja, a másik vége pedig a dél.
A mágneses pólusok és az EM vonalak tájolásának felismeréséhez egy áramvezető induktorban használja a mágnesszelep jobb oldali szabályát. Azt írja ki, hogy ha ezt a tekercset a kezével veszi, tegye a tenyere ujjait közvetlenül az elektronáramlás irányába a kanyarokban, a kilencven fokkal elmozdított hüvelykujja beállítja az elektromágneses háttér tájolását a mágnesszelep közepén. - az északi pólus. Ennek megfelelően egy hengeres huzaltekercselés mágneses pólusainak helyzetének ismeretében meg lehet határozni az elektronáramlás útját a menetekben.
Bal kéz törvény
Hans Christian Oersted, miután felfedezte a mágneses mező jelenségét egy sönt közelében, gyorsan megosztotta eredményeit a legtöbb európai tudóssal. Ennek eredményeként Ampere A.-M. az ő módszereit alkalmazva rövid idő után a nyilvánosság elé tárt egy kísérletet két párhuzamos elektromos árammal működő sönt sajátos viselkedéséről. A kísérlet megfogalmazása bebizonyította, hogy a párhuzamosan elhelyezett vezetékek, amelyeken keresztül egy irányba áramlik az elektromosság, kölcsönösen egymás felé mozognak. Ennek megfelelően az ilyen söntök taszítják egymást, feltéve, hogy a bennük bekövetkező „változás” különböző irányokba oszlik el. Ezek a kísérletek képezték az Ampere-törvények alapját.
A tesztek lehetővé teszik, hogy levonjuk a főbb következtetéseket:
- Egy állandó mágnes, egy „elváltozással rendelkező” vezető, egy elektromosan töltött mozgó részecskének van körülötte egy EM régió;
- Az ebben a tartományban mozgó töltött részecske az EM háttér bizonyos hatásának van kitéve;
- Az elektromos „változás” a töltött részecskék irányított mozgása, ennek megfelelően az elektromágneses háttér elektromossággal hat a söntre.
Az EM-háttér a söntre egy bizonyos nyomás, az úgynevezett Amper-erő „változásával” hat. Ez a jellemző a következő képlettel határozható meg:
FA=IBΔlsinα, ahol:
- FA – Ampererő;
- I – elektromosság intenzitása;
- B – modulo mágneses indukció vektora;
- Δl – sönt mérete;
- α a B irány és az elektromosság lefolyása közötti szög a vezetékben.
Feltéve, hogy az α szög kilencven fok, akkor ez az erő a legnagyobb. Ennek megfelelően, ha ez a szög nulla, akkor az erő nulla. Ennek az erőnek a körvonalát a bal kéz mintája mutatja meg.
Ha tanulmányozod a gimlet-szabályt és a balkéz-szabályt, akkor minden választ megkapsz az EM-mezők kialakulására és a vezetőkre gyakorolt hatására. Ezeknek a szabályoknak köszönhetően kiszámolható a tekercsek induktivitása, és szükség esetén ellenáramokat képezhetünk. Az elektromos motorok felépítésének elve általában az Ampererőkön, és különösen a balkéz szabályon alapul.
Videó
Az áram irányának, mágneses vonalak és egyéb fizikai értékek jelzésére a tudományban a bal és a jobbkéz szabályt (a csavar vagy csavar törvénye) használják. Ezek a módszerek adják a legpontosabb eredményeket a gyakorlatban. Nézzük meg mindegyiket közelebbről.
Gimlet szabálya
A gyakorlatban ez a szabály meglehetősen kényelmes a mágneses mező értékének, mint az intenzitás irányának meghatározására. Ez a szabály akkor használható, ha a mágneses mező közvetlenül az áramvezető vezetéknél helyezkedik el. Segítségével különféle fizikai mennyiségek (erőnyomaték, impulzus, mágneses indukcióvektor) határozhatók meg speciális műszerek nélkül.
Ez a szabály:
- elmagyarázza az elektromágnesesség sajátosságait;
- elmagyarázza az azt kísérő mágneses mezők mozgásának fizikáját.
A gimlet szabály megfogalmazása a következő: ha egy jobbmenetes karmantyút az áramvonal mentén csavarozunk, akkor a mágneses tér iránya egybeesik ennek a karmantyúnak az irányával.
A csavarszabályban alkalmazott alapelv a bázisok és vektorok irányának megválasztása. A gyakorlatban gyakran elhatározzák a megfelelő alapot. A bal oldali alapokat rendkívül ritkán használják, olyan esetekben, amikor a jobb oldali használata kényelmetlen vagy általában nem praktikus. Ez az elv vonatkozik a mágnesszelepre is.
Szolenoid szorosan összekötött menetű tekercsnek nevezik. A fő követelmény a tekercs hossza, amelynek lényegesen nagyobbnak kell lennie, mint az átmérője.
A mágnesgyűrűk egy folytonos mágnes terére hasonlítanak. A mágnestű szabadon forogva és az áramvezető mellett helyezkedik el, és egy mezőt képez, és a vezető mentén haladva függőleges helyzetet fog elfoglalni.
Ebben az esetben ez így hangzik: ha úgy fogja meg a mágnesszelepet, hogy az ujjai a csavarokban lévő áram irányára mutassanak, akkor a jobb keze kiálló kapitális ujja mutatja a mágneses indukciós sorok irányát. .
A gimlet-szabály különféle értelmezései azt sugallják, hogy minden leírása az alkalmazásuk különböző eseteihez igazodik.
A jobb kéz szabálya a következőket mondja::a vizsgált elemet úgy takarva, hogy az ökölbe szorított ujjak a mágneses vonalak vektorát mutatják, a mágneses vonalak mentén előrehaladva a tenyérhez képest 90 fokkal meghajlított felső ujj megmutatja a az áram mozgásának iránya.
Abban az esetben, ha mozgó vezető van megadva, az elv a következőképpen fogalmazódik meg: helyezze a kezét úgy, hogy a mezővonalak függőlegesen lépjenek be a tenyérbe; a kéz függőlegesen elhelyezett vezető ujja ebben az esetben a vezető mozgási irányát fogja irányítani, a fennmaradó négy ujj az indukált áram irányával megegyezik.
Használata velejárója azoknak a tekercseknek a kiszámításában, amelyekben az áramot befolyásolják, ami szükség esetén ellenáram képződését vonja maga után.
Ennek az elvnek a következménye a való életben is érvényesül: Ha a jobb kezed tenyerét úgy helyezed el, hogy a mágneses erőtér vonalai ebbe a tenyérbe kerüljenek, és ujjaiddal a töltött részecskék mozgási vonalára mutasd a kiálló felső ujj mentén, akkor jelezheted, hogy hol van a mágneses erőtér vonala. ez az erő irányul, előfeszítő hatást gyakorolva a vezetőre. Más szóval, olyan erő, amely lehetővé teszi a nyomaték elforgatását bármely elektromos árammal működő motor tengelyén.
Fontolja meg a szabályt: ha a bal tenyerünket úgy helyezzük el, hogy a másik négy ujj az áram irányát mutassa, akkor ebben az esetben az indukciós vonalak derékszögben lépnek be a tenyérbe, a kifordított nagyujj pedig a meglévő erő vektorát mutatja .
Van más megnevezés. Fókusz erő Ampere és Lorentz erői a bal kéz szabadon lévő főujjára kell mutatnia, ha a maradék négy ujjat az elektromos áram pozitív és negatív töltésű elemeinek mozgási irányába helyezzük, és a generált mező indukciós vonalai függőlegesen lépnek be a tenyérbe. A találmány az elektromos árammal működő motorok és generátorok működési módjának elméleti és gyakorlati magyarázatának tekinthető.
Megállapíthatjuk, hogy ezeknek a szabályoknak a ismerete és a gyakorlatban való alkalmazásuk képessége lehetővé teszi az elektromos eszközök létrehozását és feltalálását, valamint az ezekkel való sikeres munkát.
Videó
Ez a videó segít jobban megérteni, mi a mágneses mező.
Mi az a "balkéz szabály"? Ebben a videóban megtalálod a választ.
Mágneses tér – Lorentz-erő.
- ez egy speciális anyagtípus, amelyen keresztül kölcsönhatás lép fel a mozgó elektromosan töltött részecskék között.
A (HELYZETES) MÁGNESES TÉR TULAJDONSÁGAI
Állandó (vagy álló) A mágneses tér olyan mágneses tér, amely nem változik az idő múlásával.
1. Mágneses tér létrehozva töltött részecskék és testek mozgatása, áramvezető vezetők, állandó mágnesek.
2. Mágneses tér érvényes mozgó töltött részecskéken és testeken, árammal működő vezetőkön, állandó mágneseken, árammal ellátott kereten.
3. Mágneses tér örvény, azaz nincs forrása.
- ezekkel az erőkkel hatnak egymásra az áramvezető vezetők.
. 
a mágneses tér erőssége.
A mágneses indukciós vektor mindig ugyanúgy irányul, mint a szabadon forgó mágnestű mágneses térben.
A mágneses indukció SI mértékegysége:
MÁGNESES INDUKCIÓS VONALOK
- ezek olyan egyenesek, amelyekhez bármely pontban a mágneses indukciós vektor érinti.
Egységes mágneses tér- ez egy olyan mágneses mező, amelyben a mágneses indukciós vektor bármely pontján állandó nagyságú és irányú; lapos kondenzátor lemezei között, mágnesszelep belsejében (ha az átmérője jóval kisebb a hosszánál) vagy egy szalagmágnes belsejében.
Áramot hordozó egyenes vezető mágneses tere:
hol van az áram iránya a vezetőben felénk a lap síkjára merőlegesen,
- a tőlünk távol eső vezetőben az áram iránya merőleges a lap síkjára.
Mágneses mágneses tér:
Szalagmágnes mágneses tere:
- hasonló a mágneses mezőhöz.
A MÁGNESES INDUKCIÓS VONALOK TULAJDONSÁGAI
- van iránya;
- folyamatos;
-zárt (azaz a mágneses tér örvény);
- nem metszik egymást;
— sűrűségük alapján ítéljük meg a mágneses indukció nagyságát.
A MÁGNESES INDUKCIÓS VONALOK IRÁNYA
- a gimlet szabály vagy a jobbkéz szabály határozza meg.
Gimlet-szabály (leginkább egyenes áramvezető vezetékhez):
Ha a gimlet transzlációs mozgásának iránya egybeesik a vezetőben lévő áram irányával, akkor a kardán fogantyújának forgásiránya egybeesik az áram mágneses erővonalainak irányával.
Jobbkéz szabály (főleg a mágneses vonalak irányának meghatározására
a mágnesszelep belsejében):
Ha a szolenoidot a jobb tenyerével úgy szorítja össze, hogy a kanyarokban négy ujja az áram mentén irányuljon, akkor a kinyújtott hüvelykujj a mágneses erővonalak irányát mutatja a szolenoid belsejében.
A gimlet és a jobb kéz szabályainak más lehetséges alkalmazásai is vannak.
az az erő, amellyel a mágneses tér az áramvezetőre hat.
Az ampererőmodul egyenlő a vezetőben lévő áramerősségnek a mágneses indukciós vektor nagyságával, a vezető hosszával, valamint a mágneses indukciós vektor és a vezetőben lévő áram iránya közötti szög szinuszával. .
Az Ampererő akkor a legnagyobb, ha a mágneses indukciós vektor merőleges a vezetőre.
Ha a mágneses indukciós vektor párhuzamos a vezetővel, akkor a mágneses térnek nincs hatása az áramvezetőre, pl. Az Amper ereje nulla.
Az Amper-erő irányát az határozza meg bal kéz szabály:
Ha a bal kéz úgy van elhelyezve, hogy a mágneses indukciós vektor vezetőre merőleges komponense a tenyérbe kerül, és 4 kinyújtott ujj az áram irányába van irányítva, akkor a 90 fokban hajlított hüvelykujj a ható erő irányát mutatja. az áramvezető vezetéken.
vagy 
A MÁGNESES TÉR HATÁSA A KERETRE ÁRAMMAL
Egyenletes mágneses tér orientálja a keretet (azaz forgatónyomaték jön létre, és a keret olyan helyzetbe fordul, ahol a mágneses indukciós vektor merőleges a keret síkjára).
A nem egyenletes mágneses tér orientálja + vonzza vagy taszítja az áramot szállító keretet.
Így egy egyenes áramú vezető mágneses mezőjében (ez nem egyenletes) az árammal ellátott keret a mágneses vonal sugara mentén orientálódik, és az áram irányától függően vonzza vagy taszítja az egyenes vezetőt. az áramlatokat.
Emlékezzen az „Elektromágneses jelenségek” témára a 8. osztály számára:
class-fizika.narod.ru
A mágneses mező hatása az áramra. Bal kéz szabály.
Tegyünk egy vezetőt a mágnes pólusai közé, amelyen állandó elektromos áram folyik. Azonnal észrevesszük, hogy a vezetőt a mágneses tér kiszorítja az interpoláris térből.
Ez a következőképpen magyarázható. Az áramerősségű vezető körül (1. ábra) saját mágneses tere jön létre, amelynek a vezető egyik oldalán lévő erővonalai ugyanúgy irányulnak, mint a mágnes erővonalai, a másik oldalon pedig a vezető. - ellenkező irányba. Ennek eredményeként a vezető egyik oldalán (a fenti 1. ábrán) a mágneses tér kondenzáltnak bizonyul, a másik oldalon (az alábbi 1. ábrán) pedig megritkult. Ezért a vezető olyan erőt tapasztal, amely lenyomja. És ha a vezető nincs rögzítve, akkor elmozdul.
1. ábra Mágneses mező hatása az áramra.
Bal kéz szabály
Az áramot vezető vezeték mágneses térben való mozgási irányának gyors meghatározására létezik egy ún. bal kéz szabály(2. ábra.).
2. ábra Bal kéz szabály.
A bal kéz szabálya a következő: ha a bal kezét egy mágnes pólusai közé helyezi úgy, hogy a mágneses erővonalak a tenyérbe kerüljenek, és a kéz négy ujja egybeessen a vezetőben lévő áram irányával, akkor a hüvelykujj mutatja a vezető mozgási irányát.
Tehát egy erő hat egy vezetőre, amelyen keresztül elektromos áram folyik, és hajlamos arra, hogy a mágneses erővonalakra merőlegesen mozgassa. Ennek az erőnek a nagysága kísérletileg meghatározható. Kiderült, hogy az az erő, amellyel a mágneses mező hat egy áramvezető vezetőre, egyenesen arányos a vezetőben lévő áram erősségével és a vezető mágneses térben lévő részének hosszával (3. ábra a bal).
Ez a szabály akkor érvényes, ha a vezető merőleges a mágneses erővonalakra.
3. ábra: A mágneses tér és az áram közötti kölcsönhatás erőssége.
Ha a vezető nem merőlegesen helyezkedik el a mágneses erővonalakra, hanem például a jobb oldali 3. ábrán látható módon, akkor a vezetőre ható erő arányos lesz a vezetőben lévő áramerősséggel és a hosszával. a vezető mágneses térben elhelyezkedő részének vetülete a mágneses erővonalakra merőleges síkra. Ebből következik, hogy ha a vezető párhuzamos a mágneses erővonalakkal, akkor a rá ható erő nulla. Ha a vezető merőleges a mágneses erővonalak irányára, akkor a rá ható erő eléri a legnagyobb értékét.
Az áramvezetőre ható erő a mágneses indukciótól is függ. Minél sűrűbbek a mágneses erővonalak, annál nagyobb az áramvezetőre ható erő.
Összegezve a fentieket, a mágneses tér áramvezetőre gyakorolt hatását a következő szabállyal fejezhetjük ki:
Az áramvezetőre ható erő egyenesen arányos a mágneses indukcióval, a vezetőben lévő áram erősségével és a vezető mágneses térben lévő részének a mágneses fluxusra merőleges síkra vetületének hosszával. .
Meg kell jegyezni, hogy a mágneses tér áramra gyakorolt hatása nem függ sem a vezető anyagától, sem a keresztmetszetétől. A mágneses tér áramra gyakorolt hatása még vezető hiányában is megfigyelhető, például egy mágnes pólusai között gyorsan rohanó elektronok áramát vezetve.
A mágneses mező áramra gyakorolt hatását széles körben használják a tudományban és a technikában. Ennek a műveletnek az alkalmazása az elektromos energiát mechanikai energiává alakító villanymotorok tervezésén, a feszültség és áramerősség mérésére szolgáló magnetoelektromos eszközök, az elektromos rezgéseket hanggá alakító elektrodinamikus hangszórók, speciális rádiócsövek - magnetronok, katódsugárcsövek - tervezésén alapul. , stb. Mágneses tér hatására Az áramot az elektron tömegének és töltésének mérésére, sőt az anyag szerkezetének tanulmányozására is használják.
Jobb kéz szabály
Amikor egy vezető mágneses térben mozog, elektronok irányított mozgása jön létre benne, vagyis elektromos áram, ami az elektromágneses indukció jelenségének köszönhető.
Meghatározására az elektronok mozgásának iránya Használjuk az általunk ismert balkéz szabályt.
Ha például egy, a rajzra merőlegesen elhelyezkedő vezető (1. ábra) fentről lefelé mozog a benne lévő elektronokkal együtt, akkor ez az elektronmozgás egyenértékű lesz egy alulról felfelé irányuló elektromos árammal. Ha a mágneses tér, amelyben a vezető mozog, balról jobbra irányul, akkor az elektronokra ható erő irányának meghatározásához bal kezünket a tenyérrel balra kell helyeznünk úgy, hogy a mágneses erővonalak be a tenyérbe, és négy ujjal felfelé (a mozgásvezető irányával szemben, azaz az „áram” irányába); akkor a hüvelykujj iránya megmutatja, hogy a vezetőben lévő elektronokra tőlünk a rajzra irányított erő hat. Következésképpen az elektronok mozgása a vezető mentén, azaz tőlünk a rajz felé megy végbe, és a vezetőben lévő indukciós áram a rajzról hozzánk irányul.
1. kép Az elektromágneses indukció mechanizmusa. Egy vezető mozgatásával a vezetővel együtt mozgatjuk a benne lévő összes elektront, és amikor az elektromos töltéseket mágneses térben mozgatjuk, a bal oldali szabály szerint erő hat rájuk.
A balkéz szabály azonban, amelyet csak az elektromágneses indukció jelenségének magyarázatára alkalmaztunk, a gyakorlatban kényelmetlennek bizonyul. A gyakorlatban az indukciós áram irányát határozzák meg a jobb kéz szabálya szerint(2. ábra).
2. ábra. Jobb kéz szabály. A jobb kezet tenyérrel a mágneses erővonalak felé fordítjuk, a hüvelykujjat a vezető mozgási irányába irányítjuk, és négy ujjunk jelzi, hogy az indukált áram milyen irányba fog folyni.
Jobb kéz szabály az, hogy a, ha a jobb kezét mágneses mezőbe helyezi úgy, hogy a mágneses erővonalak a tenyérbe kerüljenek, és a hüvelykujj a vezető mozgási irányát jelzi, akkor a másik négy ujj a vezetőben fellépő indukált áram irányát mutatja.
www.sxemotehnika.ru
Az áram iránya és mágneses erővonalainak iránya. Bal kéz szabály. Fizika tanár: Murnaeva Jekaterina Aleksandrovna. - bemutatás
Előadás a következő témában: "Az áram iránya és mágneses erővonalainak iránya. Bal kéz szabály. Fizika tanár: Jekaterina Aleksandrovna Murnaeva. - Átirat:
1 Az áram iránya és mágneses erővonalainak iránya. Bal kéz szabály. Fizika tanár: Murnaeva Jekaterina Aleksandrovna
2 Mágneses vonal irányának meghatározására szolgáló módszerek Mágneses vonal irányának meghatározása Mágneses nyíl segítségével Gimlet szabállyal vagy jobbkéz szabállyal Balkéz szabály szerint
3 Mágneses vonalak iránya Az áram mágneses mezejének mágneses vonalainak iránya az áram irányához kapcsolódik, és a jobb oldali csavarszabály vagy a kardánszabály segítségével határozható meg.
4 A jobb kéz szabálya Fogja meg a szolenoidot a jobb tenyerével, négy ujját az áram irányába mutatva a kanyarokban, majd a kinyújtott hüvelykujj megmutatja a mágneses erővonalak irányát a szolenoid belsejében.
5 Gimlet-szabály Ha a gimlet transzlációs mozgásának iránya egybeesik a vezetőben lévő áram irányával, akkor a kardán fogantyújának forgásiránya egybeesik az áram mágneses erővonalainak irányával
6 BB B Milyen irányban folyik az áram egy vezetőben? fel rossz le jobb fel jobb le rossz bal rossz jobb jobb
7 Mekkora a mágneses indukciós vektor iránya a köráram középpontjában? + – fel helytelen le helyes + – fel helyes le helytelen + – jobb helyes bal helytelen _ + jobb helytelen bal helyes
8 A bal kéz szabálya Ha a bal kéz úgy van elhelyezve, hogy a mágneses erővonalak arra merőlegesen hatoljanak be a tenyérbe, és a négy ujj az áram mentén irányul, akkor a 90°-ra állított hüvelykujj a ható erő irányát mutatja. a karmesteren.
9 Alkalmazás Az MF áramvezető áramkörre gyakorolt orientáló hatását elektromos mérőműszerekben használják: 1) villanymotorok 2) elektrodinamikus hangszóró (hangszóró) 3) magnetoelektromos rendszer - ampermérők és voltmérők
10 Az ábrán látható diagramok alapján három berendezés telepítésre került sor. Ezek közül melyikben: a, b vagy c fog a keret a tengelye körül forogni, ha az áramkör zárva van?
11 11 Három a, b, c készülék telepítése történt. Melyikben kezd el mozogni az AB vezető, ha a K billentyű zárva van?
12 Az ábrán látható helyzetben az Amper-erő hatása: A. Fel B. Le C. Balra D. Jobbra
13 Az ábrán látható helyzetben az Amper-erő hatása: A. Fel B. Le C. Balra D. Jobbra
14 Az ábrán látható helyzetben az Amper-erő hatása: A. Fel B. Le C. Balra D. Jobbra
15 Az ábra alapján határozza meg az egyenáramú mágneses mező mágneses vonalainak irányát A. Az óramutató járásával megegyező irányban B. Az óramutató járásával ellentétes irányba
16 Mely mágneses pólusok láthatók az ábrán? A. 1 északi, 2 déli B. 1 déli, 2 déli C. 1 déli, 2 északi D. 1 északi, 2 északi
17 Egy acélmágnes három részre tört. Az A és B vége mágneses lesz? A. Nem fognak B. Az A végének északi mágneses pólusa van, B-nek déli pólusa van C. B-nek északi mágneses pólusa, A-nak déli pólusa
18 Az ábra segítségével határozza meg az MF előremenő áram mágneses vonalainak irányát! A. Az óramutató járásával ellentétes irányban
19 Az ábrák közül melyik ábrázolja helyesen a mágnestű helyzetét egy állandó mágnes MF-jében? A B C D
20. § 45,46. 35., 36. gyakorlat. Házi feladat:
Aktuális irány bal kéz szabály
Ha egy vezetőt, amelyen elektromos áram halad át, mágneses mezőbe vezetnek, akkor a mágneses tér és a vezető és az áram kölcsönhatása következtében a vezető egy vagy másik irányba mozog.
A vezető mozgási iránya a benne lévő áram irányától és a mágneses erővonalak irányától függ.
Tegyük fel, hogy egy mágnes mágneses mezőjében N
S
van egy vezető, amely merőleges a rajz síkjára; Az áram a vezetőn keresztül tőlünk távolabb, a rajz síkján túl halad.
A rajzsíkról a megfigyelő felé folyó áramot hagyományosan egy ponttal jelöljük, a rajzsíkon túláramló áramot pedig a megfigyelőből kereszttel.
Áramvezető vezeték mozgása mágneses térben
1
- a pólusok mágneses tere és a vezető árama,
2
a keletkező mágneses tér.
Mindent, ami a képeken eltűnik, mindig kereszt jelzi,
és a szemlélőre irányul – egy pont.
Az áram hatására a vezető körül mágneses mező képződik (ábra). 1
.
A gimlet-szabályt alkalmazva könnyen ellenőrizhető, hogy az általunk vizsgált esetben ennek a mezőnek a mágneses vonalainak iránya egybeesik az óramutató járásával megegyező mozgás irányával.
Amikor a mágnes mágneses tere kölcsönhatásba lép az áram által létrehozott mezővel, akkor létrejön a keletkező mágneses tér, amint az az ábrán látható. 2
.
A keletkező tér mágneses vonalainak sűrűsége a vezető mindkét oldalán eltérő. A vezetőtől jobbra az azonos irányú mágneses mezők összeadódnak, balra pedig ellentétes irányban részben kioltják egymást.
Következésképpen erő hat a vezetőre, nagyobb a jobbra és kisebb a balra. Nagyobb erő hatására a vezető az F erő irányába mozdul el.
Az áram irányának megváltoztatása egy vezetőben megváltoztatja a körülötte lévő mágneses vonalak irányát, aminek következtében a vezető mozgási iránya is megváltozik.
A vezető mágneses térben való mozgási irányának meghatározásához használhatja a bal oldali szabályt, amely a következőképpen van megfogalmazva:
Ha a bal kezét úgy helyezi el, hogy a mágneses vonalak behatoljanak a tenyérbe, és a kinyújtott négy ujj jelzi az áram irányát a vezetőben, akkor a hajlított hüvelykujj jelzi a vezető mozgásának irányát.
A mágneses térben az áramot vezető vezetőre ható erő a vezetőben lévő áramerősségtől és a mágneses tér intenzitásától egyaránt függ.
A mágneses tér intenzitását jellemző fő mennyiség a mágneses indukció BAN BEN . A mágneses indukció mértékegysége a tesla ( Tl=Vs/m2 ).
A mágneses indukciót az ebbe a mezőbe helyezett áramvezető vezetéken lévő mágneses tér erőssége alapján lehet megítélni. Ha a vezető hossza 1 m és árammal 1 A , amely a mágneses vonalakra merőlegesen helyezkedik el egyenletes mágneses térben, erő 1 N (newton), akkor egy ilyen tér mágneses indukciója egyenlő 1 T (tesla).
A mágneses indukció vektormennyiség, iránya egybeesik a mágneses vonalak irányával, és a mező minden pontjában a mágneses indukciós vektor tangenciálisan irányul a mágneses vonalra.
Kényszerítés F
, amely mágneses térben áramot vezető vezetőre hat, arányos a mágneses indukcióval BAN BEN
, áram a vezetőben én
és a vezeték hossza l
, azaz
F=BIl
.
Ez a képlet csak abban az esetben helyes, ha az áramvezető vezeték merőlegesen helyezkedik el az egyenletes mágneses tér mágneses vonalaira.
Ha az áramot hordozó vezető bármilyen szögben mágneses térben van A
A mágneses vonalakhoz viszonyítva az erő egyenlő:
F=BIl sin a
.
Ha a vezetőt mágneses vonalak mentén helyezzük el, akkor az erő F
nullával lesz egyenlő, mivel a=0 .
(Részletesen és érthetően az „Az elektromosság világába – mint először!” videó tanfolyamon)
Az első lépés a jobb kéz szabályáról szól. Segítségével meghatározhatja egy áramvezető mágneses vonalak irányát. Ehhez ismernünk kell a vezetőben folyó áram irányát. Csak nézze meg az akkumulátort vagy az akkumulátor érintkezőit. Mivel az áram „+”-ról „-”-ra irányul, a +-hoz csatlakoztatott vezető oldaláról a - irányába fog folyni. Most, hogy ismerjük az áram irányát, „fogjuk” a jobb kezünket, és a hüvelykujj kivételével az összes ujjunkat a tenyérbe kell hajlítanunk! Pont mint a képen. Most „meg kell ragadnunk” a vezetőt, de úgy, hogy a hüvelykujj az áram irányát mutassa, pl. oda irányították, ahol az áram volt). A kéznek ebben a pozíciójában a vezető köré hajlított ujjak jelzik a mágneses mező vonalainak irányát)
2. lépés
Ez egyértelmű?)
Most folytassuk a tekercs pólusainak meghatározását árammal. Ismét hasonló módon kell meghatároznunk az áram irányát. Utána szinte ugyanazt csináljuk, csak az ujjakat egyenesebben, de hajlítva hagyjuk. Megközelítjük a tekercsünket, és az ujjainkat (a kiálló hüvelykujj kivételével) a benne lévő áram irányába irányítjuk, vagyis ujjaink nem lettek a tekercs egész menetei. Ebben az esetben a hüvelykujj a tekercs északi pólusa irányába mutat.
P.S. Egy kis kitérő) az ujj a tekercsen Áthaladó mágneses vonalak irányát is mutatja, és fordítva - a tekercsen kívül haladó és annak déli pólusába belépő vonalakkal ELLENŐTTI irányt mutatja.
3. lépés
Kezdjük el megérteni a BAL kéz szabályát. Lehetővé teszi az állandó mágnes mágneses terében az áramvezetőre ható Amper erő irányának meghatározását! HANG!=). A kísérlethez csak egy egyenes bal kézre van szükségünk, de a jobb ujjunk 90 fokban hajlítva van. Mágneses térben a kezet úgy kell elhelyezni, hogy az északi pólus a tenyér belsejébe „nézzen”, azaz. hogy a mágneses erővonalak a kézbe irányuljanak. Ilyen körülmények között az egyenes ujjakat a VEZETŐ áramának irányába kell irányítanunk. Ha mindent figyelembe veszünk és helyesen csinálunk, akkor a 90 fokkal hajlított ujj megmutatja az Amper-erő irányát.
