กฎของมือในสนามแม่เหล็กฟิสิกส์ กฎมือขวาสำหรับตัวนำตรง รายชื่อวรรณกรรมเพิ่มเติม

กฎ Gimlet เป็นการสาธิตการคูณเวกเตอร์สองตัวที่ถูกต้องด้วยภาพด้วยมือเดียว เรขาคณิต หลักสูตรของโรงเรียนหมายถึงการรับรู้ของนักเรียนเกี่ยวกับผลคูณสเกลาร์ ในวิชาฟิสิกส์ มักพบเวกเตอร์

แนวคิดเรื่องเวกเตอร์

เราเชื่อว่าไม่มีประโยชน์ในการตีความกฎ gimlet ในกรณีที่ไม่มีความรู้เกี่ยวกับคำจำกัดความของเวกเตอร์ คุณต้องเปิดขวด - ความรู้เกี่ยวกับการกระทำที่ถูกต้องจะช่วยได้ เวกเตอร์เป็นนามธรรมทางคณิตศาสตร์ที่ไม่มีอยู่จริงและแสดงคุณลักษณะดังต่อไปนี้:

1. ส่วนที่กำหนดทิศทาง ระบุด้วยลูกศร
2. จุดเริ่มต้นจะเป็นจุดออกฤทธิ์ของแรงที่อธิบายโดยเวกเตอร์
3. ความยาวของเวกเตอร์เท่ากับโมดูลัสของแรง สนาม และปริมาณอื่นๆ ที่อธิบายไว้

ความเข้มแข็งไม่ได้เกี่ยวข้องเสมอไป เวกเตอร์อธิบายฟิลด์ ตัวอย่างที่ง่ายที่สุดครูฟิสิกส์พาเด็กนักเรียนดู เราหมายถึงเส้นความตึงเครียด สนามแม่เหล็ก- โดยปกติแล้วเวกเตอร์จะถูกวาดเป็นรูปวงสัมผัส ในภาพประกอบของการกระทำบนตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้า คุณจะเห็นเส้นตรง

กฎ Gimlet

ปริมาณเวกเตอร์มักไม่มีสถานที่ในการใช้งาน โดยจะเลือกศูนย์กลางการดำเนินการตามข้อตกลง โมเมนต์แห่งแรงมาจากแกนไหล่ จำเป็นเพื่อทำให้การบวกง่ายขึ้น สมมติว่าคันโยกที่มีความยาวต่างกันอาจมีแรงไม่เท่ากันที่ใช้กับแขนด้วย แกนทั่วไป- ด้วยการบวกและลบช่วงเวลาง่ายๆ เราจะพบผลลัพธ์

เวกเตอร์ช่วยแก้ปัญหาต่างๆ ในชีวิตประจำวันได้มากมาย และถึงแม้จะทำหน้าที่เป็นนามธรรมทางคณิตศาสตร์ แต่ก็ทำหน้าที่ในความเป็นจริง ขึ้นอยู่กับรูปแบบจำนวนหนึ่ง จึงเป็นไปได้ที่จะคาดการณ์พฤติกรรมในอนาคตของวัตถุในระดับที่เท่าเทียมกับปริมาณสเกลาร์ ได้แก่ ขนาดประชากร อุณหภูมิ สิ่งแวดล้อม- นักนิเวศวิทยามีความสนใจในทิศทางและความเร็วในการบินของนก การกระจัดเป็นปริมาณเวกเตอร์

กฎสว่านช่วยหาผลคูณไขว้ของเวกเตอร์ นี่ไม่ใช่การพูดซ้ำซาก เพียงแต่ผลลัพธ์ของการกระทำจะเป็นเวกเตอร์ด้วย กฎสว่านจะอธิบายทิศทางที่ลูกศรจะชี้ สำหรับโมดูล คุณจะต้องใช้สูตร กฎ Gimlet เป็นนามธรรมเชิงคุณภาพล้วนๆ ที่เรียบง่ายของการดำเนินการทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อน

เรขาคณิตวิเคราะห์ในอวกาศ

ทุกคนรู้ปัญหา: ยืนอยู่บนฝั่งหนึ่งของแม่น้ำเพื่อกำหนดความกว้างของก้นแม่น้ำ ดูเหมือนว่าจิตใจจะเข้าใจยาก แต่ก็สามารถแก้ไขได้ในเวลาไม่นานโดยใช้วิธีเรขาคณิตที่ง่ายที่สุดที่เด็กนักเรียนศึกษา มาทำตามขั้นตอนง่ายๆ กันดังนี้:

1. ฝั่งตรงข้ามทำเครื่องหมายจุดสังเกตที่โดดเด่น จุดสมมุติ คือ ลำต้นของต้นไม้ ปากลำธารที่ไหลลงสู่ลำธาร
2. ทำรอยบากที่ก้นแม่น้ำด้านนี้ให้เป็นมุมฉากกับแนวฝั่งตรงข้าม
3. ค้นหาสถานที่ที่มองเห็นจุดสังเกตได้ในมุม 45 องศาถึงฝั่ง
4. ความกว้างของแม่น้ำเท่ากับระยะทางของจุดสิ้นสุดจากทางแยก

การหาความกว้างของแม่น้ำโดยใช้วิธีความคล้ายคลึงรูปสามเหลี่ยม

เราใช้แทนเจนต์ของมุม ไม่จำเป็นต้องเป็น 45 องศา จำเป็นต้องมีความแม่นยำมากขึ้น - ควรใช้มุมที่คมชัดจะดีกว่า แค่แทนเจนต์ 45 องศา เท่ากับหนึ่งการแก้ปัญหาก็ง่ายขึ้น

ในทำนองเดียวกัน เป็นไปได้ที่จะค้นหาคำตอบสำหรับคำถามอันร้อนแรง แม้แต่ในพิภพเล็ก ๆ ที่ควบคุมโดยอิเล็กตรอน สิ่งหนึ่งที่สามารถพูดได้อย่างชัดเจน: สำหรับผู้ที่ไม่ได้ฝึกหัด กฎของสว่านและผลคูณเวกเตอร์ของเวกเตอร์ดูน่าเบื่อและน่าเบื่อ เครื่องมือแสนสะดวกที่ช่วยทำความเข้าใจกระบวนการต่างๆ มากมาย ส่วนใหญ่จะสนใจหลักการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้า (ไม่ว่าดีไซน์จะเป็นอย่างไร) สามารถอธิบายได้ง่าย ๆ โดยใช้กฎมือซ้าย

ในหลายสาขาของวิทยาศาสตร์ กฎสองข้ออยู่เคียงข้างกัน: ซ้าย, มือขวา- บางครั้งผลิตภัณฑ์เวกเตอร์สามารถอธิบายได้ด้วยวิธีนี้หรือทางนั้น ฟังดูคลุมเครือ แต่มาดูตัวอย่างกันทันที:

• สมมติว่าอิเล็กตรอนกำลังเคลื่อนที่ อนุภาคที่มีประจุลบเคลื่อนที่ผ่านสนามแม่เหล็กคงที่ แน่นอนว่าวิถีจะโค้งเนื่องจากแรงลอเรนซ์ ตามที่นักวิทยาศาสตร์บางคนกล่าวไว้ ผู้คลางแคลงจะคัดค้านว่าอิเล็กตรอนไม่ใช่อนุภาค แต่เป็นการทับซ้อนของสนามแม่เหล็ก แต่เราจะดูหลักการความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์กอีกครั้ง ดังนั้นอิเล็กตรอนจึงเคลื่อนที่:

เมื่อวางตำแหน่งมือขวาเพื่อให้เวกเตอร์สนามแม่เหล็กเข้าไปในฝ่ามือในแนวตั้งฉาก นิ้วที่ขยายออกจะระบุทิศทางการเคลื่อนที่ของอนุภาค นิ้วหัวแม่มืองอ 90 องศาไปด้านข้างจะขยายไปในทิศทางของแรง กฎมือขวา ซึ่งเป็นอีกการแสดงออกหนึ่งของกฎเครื่องมือ คำพ้องความหมาย มันฟังดูแตกต่าง แต่โดยพื้นฐานแล้วมันก็เหมือนกัน

• ลองอ้างอิงวลีจากวิกิพีเดียที่ฟังดูแปลกประหลาด เมื่อสะท้อนในกระจก เวกเตอร์สามตัวทางขวาจะกลายเป็นทางซ้าย จากนั้นคุณต้องใช้กฎของมือซ้ายแทนทางขวา อิเล็กตรอนบินไปในทิศทางเดียว แต่ตามวิธีการที่ใช้ในวิชาฟิสิกส์ กระแสไฟฟ้าจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้าม ราวกับสะท้อนอยู่ในกระจก แรงลอเรนซ์จึงถูกกำหนดโดยกฎมือซ้าย:

หากคุณวางมือซ้ายโดยให้เวกเตอร์สนามแม่เหล็กเข้าไปในฝ่ามือในแนวตั้งฉาก นิ้วที่ขยายออกจะระบุทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้า และนิ้วโป้งงอ 90 องศาไปด้านข้างจะขยายออก เพื่อระบุเวกเตอร์ของแรง

คุณเห็นไหมว่าสถานการณ์คล้ายกัน กฎเกณฑ์เรียบง่าย จะจำได้อย่างไรว่าจะใช้ตัวไหน? หลักการสำคัญความไม่แน่นอนของฟิสิกส์ ผลคูณไขว้ได้รับการคำนวณในหลายกรณี และมีการใช้กฎข้อเดียว

จะใช้กฎเกณฑ์ใด

คำพ้องความหมาย: มือ, สกรู, สว่าน

ก่อนอื่น มาดูคำที่มีความหมายเหมือนกัน หลายคนเริ่มถามตัวเองว่า: หากการบรรยายที่นี่ควรสัมผัสที่เครื่องมือ แล้วเหตุใดข้อความจึงสัมผัสมือตลอดเวลา ให้เราแนะนำแนวคิดของระบบพิกัดที่ถูกต้องสามเท่า รวม 5 คำพ้องความหมาย

จำเป็นต้องค้นหาผลคูณเวกเตอร์ของเวกเตอร์ แต่กลับกลายเป็นว่าสิ่งนี้ไม่ได้สอนในโรงเรียน ให้เราชี้แจงสถานการณ์สำหรับเด็กนักเรียนที่อยากรู้อยากเห็น

ระบบพิกัดคาร์ทีเซียน

กราฟโรงเรียนบนกระดานดำวาดในระบบคาร์ทีเซียน พิกัด X-Y- แกนนอน ( ส่วนบวก) ชี้ไปทางขวา - หวังว่าจะเป็นแนวตั้ง - ชี้ขึ้น เราก้าวไปหนึ่งก้าว เพื่อให้ได้สามสิ่งที่ถูกต้อง ลองนึกภาพ: แกน Z มองเข้าไปในห้องเรียนจากจุดกำเนิด ตอนนี้นักเรียนรู้คำจำกัดความของเวกเตอร์สามเท่าทางขวามือแล้ว

Wikipedia บอกว่า: อนุญาตให้ใช้แฝดซ้ายได้ แต่อันที่ถูกต้องเมื่อคำนวณผลคูณเวกเตอร์ไม่เห็นด้วย Usmanov มีความชัดเจนในเรื่องนี้ เมื่อได้รับอนุญาตจาก Alexander Evgenievich เราให้คำจำกัดความที่แน่นอน: ผลิตภัณฑ์เวกเตอร์เวกเตอร์เป็นเวกเตอร์ที่ตรงตามเงื่อนไขสามประการ:

1. โมดูลผลิตภัณฑ์ เท่ากับสินค้าโมดูลัสของเวกเตอร์ดั้งเดิมด้วยไซน์ของมุมระหว่างพวกมัน
2. เวกเตอร์ผลลัพธ์จะตั้งฉากกับเวกเตอร์ดั้งเดิม (ทั้งสองสร้างระนาบ)
3. เวกเตอร์ทั้งสามตัว (ตามลำดับบริบท) นั้นถูกต้อง

เรารู้สามสิ่งที่ถูกต้อง ดังนั้น หากแกน X เป็นเวกเตอร์ตัวแรก Y จะเป็นเวกเตอร์ที่สอง ส่วน Z จะเป็นผลลัพธ์ ทำไมจึงเรียกว่าสามที่ถูกต้อง? เห็นได้ชัดว่ามันเชื่อมต่อกันด้วยสกรูและจิมเล็ต หากคุณบิดใบมีดจินตภาพไปตามเส้นทางที่สั้นที่สุดระหว่างเวกเตอร์แรกและเวกเตอร์ที่สอง การเคลื่อนที่ในการแปลของแกนเครื่องมือตัดจะเริ่มเกิดขึ้นในทิศทางของเวกเตอร์ผลลัพธ์:

1. กฎสว่านใช้กับผลคูณของเวกเตอร์สองตัว
2. กฎสว่านจะระบุทิศทางของเวกเตอร์ผลลัพธ์ของการกระทำนี้ในเชิงคุณภาพ ในเชิงปริมาณความยาวจะถูกพบโดยนิพจน์ที่กล่าวถึง (ผลคูณของค่าสัมบูรณ์ของเวกเตอร์และไซน์ของมุมระหว่างพวกมัน)

ตอนนี้ทุกคนเข้าใจแล้ว: กองกำลัง Lorentz ถูกพบตามกฎของสว่านที่มีด้ายซ้าย เวกเตอร์จะถูกรวบรวมในรูปแบบสามทางซ้าย หากพวกมันตั้งฉากกัน (ตั้งฉากกัน) ระบบพิกัดทางซ้ายจะถูกสร้างขึ้น บนกระดาน แกน Z จะชี้ไปในทิศทางการมองเห็น (ห่างจากผู้ชมและด้านหลังกำแพง)

เทคนิคง่ายๆ ในการจำกฎของ GIMLET

ผู้คนลืมไปว่าการระบุกำลังของ Lorentz นั้นง่ายกว่าโดยใช้กฎของสว่านมือซ้าย ใครก็ตามที่ต้องการเข้าใจหลักการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้าจะต้องทุบน็อตดังกล่าวให้แรงเป็นสองเท่า จำนวนคอยล์โรเตอร์อาจมีนัยสำคัญหรือวงจรเสื่อมลงจนกลายเป็นกรงกระรอก ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการออกแบบ ผู้แสวงหาความรู้ได้รับความช่วยเหลือจากกฎของลอเรนซ์ ซึ่งอธิบายสนามแม่เหล็กที่ตัวนำทองแดงเคลื่อนที่

เพื่อเป็นการจดจำ ลองจินตนาการถึงฟิสิกส์ของกระบวนการกัน สมมติว่าอิเล็กตรอนเคลื่อนที่ในสนาม ใช้กฎมือขวาเพื่อค้นหาทิศทางของแรง ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าอนุภาคมีประจุลบ ทิศทางของแรงที่กระทำต่อตัวนำนั้นถูกกำหนดโดยกฎมือซ้าย เราจำได้ว่า: นักฟิสิกส์นำมาจากแหล่งทางซ้ายมือที่สมบูรณ์ซึ่ง กระแสไฟฟ้าไหลไปในทิศทางตรงกันข้ามกับที่อิเล็กตรอนไป และนั่นเป็นสิ่งที่ผิด ดังนั้นเราจึงต้องใช้กฎมือซ้าย

คุณไม่จำเป็นต้องผ่านความดุร้ายเช่นนี้เสมอไป ดูเหมือนว่ากฎจะน่าสับสนมากขึ้น แต่ก็ไม่เป็นความจริงทั้งหมด กฎมือขวามักใช้ในการคำนวณ ความเร็วเชิงมุมซึ่งก็คือ ผลิตภัณฑ์ทางเรขาคณิตความเร่งต่อรัศมี: V = ω x r หน่วยความจำภาพจะช่วยได้มากมาย:

1. เวกเตอร์รัศมีของเส้นทางวงกลมถูกกำหนดทิศทางจากจุดศูนย์กลางไปยังวงกลม
2. ถ้าเวกเตอร์ความเร่งชี้ขึ้น ร่างกายจะเคลื่อนที่ทวนเข็มนาฬิกา

ดูสิ กฎของมือขวาใช้ที่นี่อีกครั้ง: หากคุณวางฝ่ามือของคุณโดยให้เวกเตอร์ความเร่งเข้าสู่ฝ่ามือในแนวตั้งฉาก ให้ยืดนิ้วออกไปในทิศทางของรัศมี นิ้วหัวแม่มืองอ 90 องศาจะระบุทิศทางการเคลื่อนที่ของ วัตถุ วาดลงบนกระดาษครั้งเดียวและจดจำไปตลอดชีวิตก็เพียงพอแล้ว ภาพนั้นเรียบง่ายจริงๆ คุณจะไม่ต้องคิดมากกับคำถามง่ายๆ ในบทเรียนฟิสิกส์อีกต่อไป ซึ่งก็คือ ทิศทางของเวกเตอร์ความเร่งเชิงมุม

โมเมนต์แห่งแรงถูกกำหนดในลักษณะเดียวกัน ดำเนินการในแนวตั้งฉากจากแกนของไหล่ สอดคล้องกับทิศทางของการเร่งความเร็วเชิงมุมดังรูปที่อธิบายไว้ข้างต้น หลายคนจะถามว่า: ทำไมจึงจำเป็น? เหตุใดช่วงเวลาแห่งแรงจึงไม่ ปริมาณสเกลาร์- ทำไมต้องมีทิศทาง? ใน ระบบที่ซับซ้อนการติดตามการโต้ตอบไม่ใช่เรื่องง่าย หากมีแกนและแรงจำนวนมาก การบวกโมเมนต์เวกเตอร์จะช่วยได้ การคำนวณสามารถทำได้ง่ายขึ้นมาก

สำหรับผู้ที่ไม่เก่งฟิสิกส์ที่โรงเรียน กฎของ Gimlet ยังคงเป็น "Terra incognita" ที่แท้จริงในปัจจุบัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากคุณพยายามค้นหาคำจำกัดความของกฎหมายที่มีชื่อเสียงบนอินเทอร์เน็ต: เครื่องมือค้นหาพวกเขาจะแจกอันที่ยุ่งยากมากมายทันที คำอธิบายทางวิทยาศาสตร์กับ วงจรที่ซับซ้อน- อย่างไรก็ตาม ค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะอธิบายสั้น ๆ และชัดเจนว่ามันคืออะไร

กฎของ gimlet คืออะไร?

Gimlet - เครื่องมือสำหรับเจาะรู

ดูเหมือนว่านี้:ในกรณีที่ทิศทางของสว่านสอดคล้องกับทิศทางของกระแสในตัวนำระหว่างการเคลื่อนที่ของการแปล ในเวลาเดียวกันทิศทางการหมุนของด้ามจับสว่านจะเหมือนกัน

กำลังมองหาทิศทาง

หากต้องการทราบ คุณยังต้องจำ บทเรียนของโรงเรียน- ครูฟิสิกส์บอกเราว่ากระแสไฟฟ้าคือการเคลื่อนไหว อนุภาคมูลฐานซึ่งในขณะเดียวกันก็นำประจุไปตามวัสดุที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า ต้องขอบคุณแหล่งกำเนิดที่ทำให้การเคลื่อนที่ของอนุภาคในตัวนำถูกควบคุม ดังที่เราทราบการเคลื่อนไหวคือชีวิต ดังนั้นจึงไม่มีอะไรมากไปกว่าสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นรอบๆ ตัวนำ และมันยังหมุนด้วย แต่อย่างไร?

คำตอบนั้นได้มาจากกฎนี้ (โดยไม่ต้องใช้เครื่องมือพิเศษใด ๆ ) และผลลัพธ์ที่ได้นั้นมีค่ามากเพราะ ตัวนำสองสามตัวเริ่มดำเนินการตามสถานการณ์ที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงทั้งนี้ขึ้นอยู่กับทิศทางของสนามแม่เหล็ก: ขับไล่กันหรือในทางกลับกันรีบเข้าหากัน

การใช้งาน

วิธีที่ง่ายที่สุดในการกำหนดเส้นทางการเคลื่อนที่ของเส้นสนามแม่เหล็กคือการใช้กฎสว่าน

คุณสามารถจินตนาการได้ด้วยวิธีนี้ - โดยใช้ตัวอย่างมือขวาของคุณเองและลวดธรรมดาที่สุด เราวางลวดไว้ในมือของเรา เรากำนิ้วทั้งสี่ไว้แน่นเป็นกำปั้น นิ้วหัวแม่มือชี้ขึ้น - เหมือนท่าทางที่เราแสดงให้เห็นว่าเราชอบบางสิ่งบางอย่าง ใน "โครงร่าง" นี้ นิ้วหัวแม่มือจะระบุทิศทางการเคลื่อนที่ของกระแสอย่างชัดเจน ในขณะที่อีกสี่นิ้วชี้ถึงเส้นทางการเคลื่อนที่ของเส้นสนามแม่เหล็ก

กฎนี้ค่อนข้างใช้ได้ในชีวิต นักฟิสิกส์จำเป็นต้องใช้มันเพื่อกำหนดทิศทางของสนามแม่เหล็กของกระแส คำนวณความเร็วการหมุนเชิงกล เวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก และแรงบิด

โดยวิธีการเกี่ยวกับความจริงที่ว่ากฎมีผลกับคนส่วนใหญ่ สถานการณ์ที่แตกต่างกันนอกจากนี้ยังระบุด้วยว่ามีการตีความหลายครั้งในคราวเดียว ขึ้นอยู่กับแต่ละกรณีที่กำลังพิจารณา

การใช้กฎสว่านจะกำหนดทิศทางของเส้นแม่เหล็ก (หรือที่เรียกว่าเส้นเหนี่ยวนำแม่เหล็ก) รอบตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน

กฎ Gimlet: คำจำกัดความ

กฎมีเสียงดังนี้: เมื่อทิศทางของสว่านที่เคลื่อนที่ในการแปลนั้นเกิดขึ้นพร้อมกับทิศทางของกระแสในตัวนำที่กำลังศึกษาอยู่ ทิศทางการหมุนของด้ามจับของสว่านนี้จะเหมือนกับทิศทางของสนามแม่เหล็กของ ปัจจุบัน.

เรียกอีกอย่างว่ากฎมือขวา และในบริบทนี้ คำจำกัดความมีความชัดเจนกว่ามาก หากคุณจับลวดด้วยมือขวาโดยให้สี่นิ้วกำแน่นเป็นกำปั้นและนิ้วหัวแม่มือชี้ขึ้น (นั่นคือวิธีที่เรามักจะแสดงว่า "เจ๋ง!" ด้วยมือของเรา) จากนั้นนิ้วหัวแม่มือจะระบุทิศทางไปในทิศทางใด กระแสน้ำกำลังเคลื่อนที่ และอีกสี่นิ้วจะเป็นทิศทางของเส้นสนามแม่เหล็ก

สว่านเกลียว เราหมายถึงสกรูที่มีเกลียวขวา เป็นมาตรฐานของเทคโนโลยี เนื่องจากเป็นตัวแทนของคนส่วนใหญ่ อย่างไรก็ตาม กฎเดียวกันนี้สามารถกำหนดได้โดยใช้ตัวอย่างการเคลื่อนที่ตามเข็มนาฬิกา เนื่องจากสกรูที่มีเกลียวขวาถูกขันไปในทิศทางนี้ทุกประการ

การใช้กฎของสว่าน

ในวิชาฟิสิกส์ กฎสว่านไม่ได้ถูกใช้เพียงเพื่อกำหนดทิศทางของสนามแม่เหล็กของกระแสไฟฟ้าเท่านั้น ตัวอย่างเช่น นอกจากนี้ยังใช้กับการคำนวณทิศทางของเวกเตอร์ตามแนวแกน เวกเตอร์ความเร็วเชิงมุม เวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก B ทิศทาง กระแสเหนี่ยวนำด้วยเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่รู้จักและตัวเลือกอื่นๆ อีกมากมาย แต่สำหรับแต่ละกรณี กฎก็มีสูตรของตัวเอง

ตัวอย่างเช่น ในการคำนวณเวกเตอร์ผลคูณ มันบอกว่า: หากคุณวาดเวกเตอร์เพื่อให้มันตรงกันที่จุดเริ่มต้น และย้ายเวกเตอร์ตัวประกอบแรกไปยังเวกเตอร์ตัวประกอบตัวที่สอง จากนั้นเครื่องมือที่เคลื่อนที่ในลักษณะเดียวกันจะ ขันสกรูไปทางเวกเตอร์ผลิตภัณฑ์

หรือนี่คือวิธีที่กฎของสว่านสำหรับการหมุนความเร็วเชิงกล: ถ้าคุณหมุนสกรูไปในทิศทางเดียวกับที่ตัวเครื่องหมุน มันจะขันไปในทิศทางของความเร็วเชิงมุม

กฎของสว่านสำหรับโมเมนต์ของแรงมีลักษณะดังนี้: เมื่อสกรูหมุนไปในทิศทางเดียวกับที่แรงหมุนตัวเครื่อง สว่านจะขันไปในทิศทางของแรงเหล่านี้

ข้อสอบฟิสิกส์ กฎมือซ้าย การตรวจจับสนามแม่เหล็กโดยผลกระทบต่อกระแสไฟฟ้าสำหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 9 พร้อมคำตอบ การทดสอบประกอบด้วยคำถามแบบปรนัย 10 ข้อ

1. ทิศทางของกระแสในสนามแม่เหล็กเกิดขึ้นพร้อมกับทิศทางการเคลื่อนที่

1) อิเล็กตรอน
2) ไอออนลบ
3) อนุภาคบวก
4) ไม่มีคำตอบใดที่ถูกต้อง

2. กรอบสี่เหลี่ยมตั้งอยู่ในสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอดังแสดงในรูป ทิศทางของกระแสน้ำในกรอบจะแสดงด้วยลูกศร

แรงที่กระทำที่ด้านล่างของเฟรมจะถูกส่งไปโดยตรง

3. วงจรไฟฟ้าที่ประกอบด้วยตัวนำเส้นตรงแนวนอนสี่เส้น (1-2, 2-3, 3-4, 4-1) และแหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงอยู่ในสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ เส้นแรงที่พุ่งขึ้นในแนวตั้ง (ดู รูป. ดูด้านบน)

1) แนวนอนไปทางขวา
2) แนวนอนไปทางซ้าย
3) ขึ้นในแนวตั้ง
4) ลงในแนวตั้ง

4. วงจรไฟฟ้าที่ประกอบด้วยตัวนำเส้นตรงแนวนอนสี่เส้น (1-2, 2-3, 3-4, 4-1) และแหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงอยู่ในสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ โดยมีเส้นกำกับในแนวนอนไปทางขวา (ดู รูป, มุมมองด้านบน )

5. การทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้านั้นขึ้นอยู่กับ

1) ผลกระทบของสนามแม่เหล็กต่อตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้า
2) ปฏิกิริยาระหว่างประจุไฟฟ้าสถิต
3) ปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำตนเอง
4) การกระทำ สนามไฟฟ้าเพื่อประจุไฟฟ้า

6. วัตถุประสงค์หลักของมอเตอร์ไฟฟ้าคือการแปลง

1) พลังงานกลให้เป็นพลังงานไฟฟ้า
2) พลังงานไฟฟ้าให้เป็นพลังงานกล
3) พลังงานภายในเป็นพลังงานกล
4) พลังงานกลเข้า ประเภทต่างๆพลังงาน

7. สนามแม่เหล็กกระทำด้วยแรงที่ไม่เป็นศูนย์

1) อะตอมที่เหลือ
2) ไอออนพักผ่อน
3) ไอออนเคลื่อนที่ไปตามเส้นเหนี่ยวนำแม่เหล็ก
4) ไอออนเคลื่อนที่ตั้งฉากกับเส้นเหนี่ยวนำแม่เหล็ก

8. เลือกข้อความที่ถูกต้อง

ก. การกำหนดทิศทางของแรงที่กระทำต่ออนุภาคที่มีประจุบวก ควรวางนิ้วมือซ้ายทั้ง 4 นิ้วในทิศทางของความเร็วของอนุภาค
ข. เพื่อกำหนดทิศทางของแรงที่กระทำต่ออนุภาคที่มีประจุลบ ให้วางนิ้วทั้ง 4 ของมือซ้ายตรงข้ามกับทิศทางความเร็วของอนุภาค

1) ก. เท่านั้น
2) บีเท่านั้น
3) ทั้ง A และ B
4) ทั้ง A และ B

9. อนุภาคที่มีประจุบวกซึ่งมีความเร็วกำกับในแนวนอน โวลต์

1) ลงในแนวตั้ง
2) ขึ้นในแนวตั้ง
3) กับเรา
4) จากเรา

10. อนุภาคที่มีประจุลบซึ่งมีความเร็วกำกับในแนวนอน โวลต์บินเข้าไปในบริเวณสนามที่ตั้งฉากกับเส้นแม่เหล็ก แรงที่กระทำต่ออนุภาคไปอยู่ที่ไหน?

1) สำหรับเรา
2) จากเรา
3) แนวนอนไปทางซ้ายในระนาบการวาด
4) ในแนวนอนไปทางขวาในระนาบการวาด

คำตอบสำหรับการทดสอบฟิสิกส์ กฎมือซ้าย การตรวจจับสนามแม่เหล็กโดยส่งผลต่อกระแสไฟฟ้า
1-3
2-4
3-2
4-3
5-1
6-2
7-4
8-3
9-4
10-2

ในวิชาฟิสิกส์เกรด 11 (Kasyanov V.A., 2002)
งาน №32
ถึงบท " แม่เหล็ก สนามแม่เหล็ก ประเด็นพื้นฐาน».

เวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก

กระแสไฟฟ้ามีผลแม่เหล็ก ดังนั้น สนามแม่เหล็กจึงถูกสร้างขึ้นโดยประจุที่เคลื่อนที่

เวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก- เวกเตอร์ ปริมาณทางกายภาพทิศทางที่จุดที่กำหนดตรงกับทิศทางที่ระบุ ณ จุดนี้ ขั้วโลกเหนือฟรีเข็มแม่เหล็ก

โมดูลเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก- ปริมาณทางกายภาพ เท่ากับอัตราส่วนแรงสูงสุดที่กระทำจากสนามแม่เหล็กบนส่วนของตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้า จนถึงผลคูณของความแรงของกระแสไฟฟ้าและความยาวของส่วนตัวนำ:

หน่วยของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กคือเทสลา (1 เทสลา)

กฎ Gimlet สำหรับกระแสตรง:หากคุณขันสกรูสว่านตามทิศทางของกระแสในตัวนำทิศทางของความเร็วการเคลื่อนที่ของปลายด้ามจับจะสอดคล้องกับทิศทางของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก ณ จุดนี้

กฎมือขวาสำหรับกระแสไปข้างหน้า:หากคุณจับตัวนำด้วยมือขวาโดยชี้นิ้วหัวแม่มืองอไปตามกระแสน้ำจากนั้นปลายนิ้วที่เหลือ ณ จุดที่กำหนดจะแสดงทิศทางของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำ ณ จุดนี้

หลักการซ้อนทับของสนามแม่เหล็ก:ผลการเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่เกิดขึ้นที่จุดที่กำหนดคือผลรวมของเวกเตอร์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยกระแสต่างๆ ณ จุดนี้:

กฎ Gimlet สำหรับคอยล์ที่มีกระแส (กระแสวน):หากคุณหมุนที่จับของ gimlet ในทิศทางของกระแสในขดลวดการเคลื่อนที่ของการแปลของ gimlet จะสอดคล้องกับทิศทางของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยกระแสในขดลวดบนแกนของมัน

เส้นเหนี่ยวนำแม่เหล็ก- เส้นที่แทนเจนต์ในแต่ละจุดตรงกับทิศทางของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก เส้นเหนี่ยวนำแม่เหล็กจะปิดเสมอ: ไม่มีจุดเริ่มต้นหรือจุดสิ้นสุด สนามแม่เหล็กคือสนามกระแสน้ำวน กล่าวคือ สนามที่มี เส้นปิดการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก

ฟลักซ์แม่เหล็ก (ฟลักซ์เหนี่ยวนำแม่เหล็ก)ผ่านพื้นผิวของพื้นที่บางพื้นที่ - ปริมาณทางกายภาพเท่ากับผลคูณสเกลาร์ของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กและเวกเตอร์พื้นที่:

หน่วยของฟลักซ์แม่เหล็กคือ เวเบอร์ (1 Wb) 1 Wb = 1 T.m 2

กฎของแอมแปร์:แรงที่สนามแม่เหล็กกระทำต่อส่วนของตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าอยู่ในนั้นจะเท่ากับผลคูณของความแรงของกระแส การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก ความยาวของส่วนของตัวนำ และไซน์ของมุมระหว่างทิศทางของกระแส และเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก:

ในสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ วงจรปิดมีแนวโน้มที่จะสร้างตัวเองเพื่อให้ทิศทางของการเหนี่ยวนำของตัวเองเกิดขึ้นพร้อมกับทิศทางของการเหนี่ยวนำภายนอก

ลอเรนซ์ ฟอร์ซ- แรงที่กระทำต่ออนุภาคมีประจุซึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว v จากสนามแม่เหล็ก B:

โดยที่ q คือประจุของอนุภาค และเป็นมุมระหว่างความเร็วของอนุภาคและการเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็ก

ทิศทางของแรงลอเรนซ์เป็นตัวกำหนด กฎมือซ้าย:ถ้ามือซ้ายอยู่ในตำแหน่งที่นิ้วทั้งสี่ที่ยื่นออกมาแสดงทิศทางของความเร็วของประจุบวก (หรือตรงข้ามกับความเร็วของประจุลบ) และเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กเข้าไปในฝ่ามือ จากนั้นให้นิ้วหัวแม่มืองอ (ใน ระนาบฝ่ามือ) ที่มุม 90° จะแสดงทิศทางของแรงที่กระทำต่อประจุที่กำหนด

อนุภาคมีประจุที่บินเข้าไปในสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอขนานกับเส้นเหนี่ยวนำแม่เหล็กจะเคลื่อนที่สม่ำเสมอตามแนวเส้นเหล่านี้ อนุภาคมีประจุที่บินเข้าไปในสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอในระนาบที่ตั้งฉากกับเส้นเหนี่ยวนำแม่เหล็กจะเคลื่อนที่เป็นวงกลมในระนาบนี้ ตัวนำที่อยู่ในแนวขนานซึ่งกระแสไหลไปในทิศทางเดียวดึงดูดและผลักกันในทิศทางตรงกันข้าม สนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยกระแส I 1 , I 2 ไหลผ่านตัวนำขนานที่ยาวไม่สิ้นสุดซึ่งอยู่ห่างจากกัน r ทำให้เกิดแรงปฏิสัมพันธ์ในแต่ละส่วนของตัวนำที่มีความยาว Δl

โดยที่ k m คือสัมประสิทธิ์สัดส่วน k m = 2 · 10 -7 N/A 2

หน่วยของกระแสคือแอมแปร์ (1 A) กระแสตรงคือ 1 A ถ้ากระแสไหลผ่านตัวนำไฟฟ้าที่ขนานกัน 2 ตัวที่มีความยาวไม่สิ้นสุด และพื้นที่หน้าตัดวงกลมขนาดเล็กโดยประมาท ตั้งอยู่ในสุญญากาศที่ระยะห่างจากกัน 1 เมตร ทำให้ส่วนของตัวนำมีความยาว 1 ม. แรงโต้ตอบเท่ากับ 2 10 -7 N

การเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กจะลดลงตามระยะห่างระหว่างตัวนำกับกระแสที่เพิ่มขึ้น ผลที่ตามมาคือปฏิกิริยาระหว่างตัวนำกับกระแส ปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กประจุที่เคลื่อนที่ในตัวนำภายใต้อิทธิพลของแรงแม่เหล็ก ต่างจากประจุที่เคลื่อนที่ขนานไปในทิศทางตรงกันข้ามจะดึงดูด และเหมือนประจุจะผลักกัน

ตัวเหนี่ยวนำลูป(หรือค่าสัมประสิทธิ์การเหนี่ยวนำตัวเอง) - ปริมาณทางกายภาพเท่ากับค่าสัมประสิทธิ์สัดส่วนระหว่าง ฟลักซ์แม่เหล็กผ่านบริเวณที่จำกัดด้วยรูปทรงของตัวนำและความแรงของกระแสในวงจร หน่วยความเหนี่ยวนำ - เฮนรี่ (1 H)

พลังงานสนามแม่เหล็กสร้างขึ้นโดยการไหลของกระแส I ผ่านตัวนำที่มีความเหนี่ยวนำ L เท่ากับ

การซึมผ่านของแม่เหล็กของตัวกลาง- ปริมาณทางกายภาพแสดงจำนวนครั้งที่การเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กในตัวกลางที่เป็นเนื้อเดียวกันแตกต่างจากการเหนี่ยวนำแม่เหล็กของสนามแม่เหล็กภายนอก (การทำให้เป็นแม่เหล็ก) ในสุญญากาศ

ไดอะแมกเนต, พาราแมกเนติก, เฟอร์โรแมกเนติก- ประเภทของสารหลักที่มีคุณสมบัติทางแม่เหล็กแตกต่างกันอย่างมาก

ไดอะแมกเนติก-สารที่สนามแม่เหล็กภายนอกอ่อนลงเล็กน้อย (μ<= 1)

พาราแมกเนติกสารที่สนามแม่เหล็กภายนอกเพิ่มขึ้นเล็กน้อย (μ >= 1)

เฟอร์โรแมกเนติก- สารที่สนามแม่เหล็กภายนอกได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ (μ >> 1)

เส้นโค้งการสะกดจิต- การพึ่งพาการเหนี่ยวนำแม่เหล็กของตัวเองกับการเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กภายนอก

บังคับบังคับ- การเหนี่ยวนำแม่เหล็กของสนามแม่เหล็กภายนอกที่จำเป็นในการล้างอำนาจแม่เหล็กของตัวอย่าง

เฟอร์โรแมกเนติกแข็งแบบแม่เหล็ก- แม่เหล็กเฟอร์ริกที่มีแรงดึงดูดตกค้างสูง แม่เหล็กไฟฟ้าแบบอ่อน- แม่เหล็กเฟอร์โรแมกเนติกที่มีการดึงดูดแม่เหล็กตกค้างต่ำ ห่วงฮิสเทรีซีส- เส้นโค้งปิดของการดึงดูดและการล้างอำนาจแม่เหล็กของเฟอร์โรแมกเนติก อุณหภูมิกูรี- อุณหภูมิวิกฤตซึ่งเกิดการเปลี่ยนแปลงของสารจากสถานะเฟอร์โรแมกเนติกไปเป็นสถานะพาราแมกเนติก