1 правило правої руки. Що таке правило лівої і правої руки в фізиці. Прості прийоми запам'ятовування правил гвинта
З експериментальних занять з фізики можна зробити висновок, що магнітне поле впливає на заряджені частинки, що знаходяться в русі, а, отже, і на провідники зі струмом. сила впливу магнітного поляна провідник зі струмом, називається силою Ампера, а її векторне напрямок встановлює правило лівої руки.
Сила Ампера знаходиться в прямо пропорційній залежностівід індукції магнітного поля, сили струму в провіднику, довжини провідника і кута розташування вектора магнітного поля по відношенню до провідника. Математичне написання цієї залежності отримало назву закон Ампера:
F А = B * I * l * sinα
Виходячи з цієї формули, можна зробити висновок про те, що при α = 0 ° (паралельне положення провідника) сила F А буде дорівнювати нулю, а при α = 90 ° (перпендикулярний до напрямок провідника) вона буде максимальною.
Властивості сили, що діє на провідник з електричним струмом в магнітному полі, були детально описані в працях А. Ампера.
Якщо сила Ампера діє на весь провідник з проходять струмом (потік заряджених частинок), то окрема рухома позитивно заряджена частинка знаходиться під впливом сили Лоренца. Висловити силу Лоренца можна через F А, розділивши цю величину на кількість рухомих зарядів всередині провідника (концентрацію носіїв заряду).
У магнітному полі під впливом сили Лоренца заряд рухається по колу, за умови, що напрям його руху перпендикулярно лініям індукції.
Сила Лоренца розраховується за такою формулою:
F Л = q * v * B * sinα
Провівши серію фізичних експериментів з використанням магнітних полюсів, Як джерела однорідного магнітного поля. і рамки зі струмом, можна спостерігати зміну поведінки рамки (виштовхується або втягується в зону поширення магнітного поля) при зміні не тільки напрямки заряджених частинок, але і при зміні орієнтації полюсів. Таким чином, вектор магнітної індукції, вектор швидкості заряджених частинок (напрямок струму) і вектор сили знаходяться в тісній взаємодії і орієнтовані взаємно перпендикулярно.
Для визначення напрямку роботи сил Лоренца і Ампера слід користуватися правилом лівої руки: «Якщо долоню лівої руки розгорнути таким чином, щоб в неї під прямим кутом входили лінії магнітного поля, а витягнуті пальці розташовувалися у напрямку електричного струму (напрямок руху частинок з позитивним зарядом) , то напрямок дії сили вкаже перпендикулярно відсунутий великий палець ».
Така спрощена формулювання дозволяє швидко і безпомилково визначити напрямок будь-якого невідомого вектора: сили, струму або ліній індукції магнітного поля.
Правило лівої руки можна застосувати у випадках, коли:
- визначається напрямок дії сили на позитивно заряджені частинки (для негативно заряджених частинок напрямок буде протилежним);
- лінії індукції магнітного поля і вектор швидкості заряджених частинок утворюють кут відмінний від нуля (в іншому випадку сила не буде діяти на провідник).
В однорідному магнітному полі рамка зі струмом розташовується так, що лінії магнітного поля проходять через її площину під прямим кутом.
Якщо магнітне поле утворюється навколо лінійного провідника зі струмом, то воно вважається неоднорідним (змінним в часі і просторі). В такому полі рамка зі струмом буде не просто орієнтуватися якось виразно, але і притягатися до провідника зі струмом або виштовхувати за межі поширення магнітного поля. Поведінка рамки визначається напрямом струмів в провіднику і рамці. Рамка зі струмом завжди повертається уздовж радіуса ліній індукції неоднорідного магнітного поля.
Якщо розглянути два провідника зі струмами, що рухаються в одному напрямку, то з використанням правила лівої руки можна встановити, що сила, яка діє на правий провідник, буде направлена вліво, тоді як сила, що діє на лівий провідник - вправо. Отже, виходить що сили, які впливають на провідники, спрямовані один до одного. Саме цим висновком пояснюється притягненням провідників з односпрямованим струмами.
Якщо ж струм в двох паралельних провідниках буде йти в протилежних напрямках, то діючі силибудуть спрямовані в різні боки. Це призведе до відштовхування двох провідників.
На рамку з струмом, вміщену в неоднорідне магнітне поле, надають дію сили різних напрямків, Що змушують її обертатися. На цьому явищі і заснований принцип дії електродвигуна.
Застосування правила лівої руки має велике практичне значенняі є наслідком багаторазових експериментів, які відкривають природу магнітного поля.
Відео про правило лівої руки
ВИЗНАЧЕННЯ НАПРЯМКУ ЛІНІЙ магнітного поля
правило гвинта
для прямого провідника зі струмом
- служить для визначення напрямку магнітних ліній (ліній магнітної індукції)
навколо прямого провідника зі струмом.
Якщо напрямок поступального руху свердлика збігається з напрямом струму в провіднику, то напрям обертання ручки свердлика збігається з напрямом ліній магнітного поля струму.
Припустимо, провідник з струмом розташований перпендикулярно площині листа:
1. напрямок ел. струму від нас (в площину аркуша)
Згідно з правилом свердлика, лінії магнітного поля будуть спрямовані за годинниковою стрілкою.
Тоді, згідно з правилом свердлика, лінії магнітного поля будуть спрямовані проти годинникової стрілки.
ПРАВИЛО ПРАВОЇ РУКИ
для соленоїда (тобто котушки з струмом)
- служить для визначення напрямку магнітних ліній (ліній магнітної індукції) всередині соленоїда.
Якщо обхопити соленоїд долонею правої рукитак, щоб чотири пальці були спрямовані уздовж струму в витках, то відставлений великий палець покаже напрям ліній магнітного поля всередині соленоїда.
1. Як взаємодіють між собою 2 котушки з струмом? 
2. Як спрямовані струми в проводах, якщо сили взаємодії спрямовані так, як на малюнку?
3. Два провідника розташовані паралельно один одному. Вкажіть раправленіе струму в провіднику СД.
Чекаю рішень на наступному уроці на «5»!
Відомо, що надпровідники (речовини, що володіють при певних температурах практично нульовим електричним опором) Можуть створювати дуже сильні магнітні поля. Були виконані досліди по демонстрації подібних магнітних полів. Після охолодження керамічного надпровідника рідким азотом на його поверхню поміщали невеликий магніт. Відразлива сила магнітного поля надпровідника була настільки високою, що магніт піднімався, зависав в повітрі і ширяв над сверхпроводником до тих пір, поки надпровідник, нагріваючись, не втрачав свої незвичайні властивості.
class-fizika.narod.ru
МАГНІТНЕ ПОЛЕ
- це особливий вид матерії, за допомогою якої здійснюється взаємодія між рухомими електрично зарядженими частинками.
Властивості (стаціонарного) магнітного поля
Постійне (або стаціонарне)магнітне поле - це магнітне поле, незмінні в часі.
1. Магнітне поле створюєтьсярухомими зарядженими частинками і тілами, провідниками з струмом, постійними магнітами.
2. Магнітне поле дієна рухомі заряджені частинки і тіла, на провідники зі струмом, на постійні магніти, на рамку зі струмом.
3. Магнітне поле вихровий, Тобто не має джерела.
- це сили, з якими провідники зі струмом діють один на одного.
. 
- це силова характеристика магнітного поля.
Вектор магнітної індукції направлений завжди так, як зорієнтована вільно обертається магнітна стрілка в магнітному полі.
Одиниця виміру магнітної індукції в системі СІ:
ЛІНІЇ магнітної ІНДУКЦІЇ
- це лінії, дотичними до якої в будь-який її точці є вектор магнітної індукції.
Однорідне магнітне поле- це магнітне поле, у якого в будь-який його точці вектор магнітної індукції незмінний по величині і напрямку; спостерігається між пластинами плоского конденсатора, всередині соленоїда (якщо його діаметр багато менше його довжини) або всередині смугового магніту.
Магнітне поле прямого провідника зі струмом:
де - напрямок струму в провіднику на нас перпендикулярно площині листа,
- напрямок струму в провіднику від нас перпендикулярно площині листа.
Магнітне поле соленоїда:
Магнітне поле смугового магніту:
- аналогічно магнітному полю соленоїда.
Властивості ЛІНІЙ магнітної ІНДУКЦІЇ
- мають напрямок;
- безперервні;
-Замкнута (тобто магнітне поле є вихровим);
- не перетинаються;
- по їх густоті судять про величину магнітної індукції.
НАПРЯМОК ЛІНІЙ магнітної ІНДУКЦІЇ
- визначається за правилом свердлика або за правилом правої руки.
Правило свердлика (в основному для прямого провідника зі струмом):
Правило правої руки (в основному для визначення напрямку магнітних ліній
всередині соленоїда):
Існують інші можливі варіанти застосування правил гвинта і правої руки.
- це сила, з якою магнітне поле діє на провідник зі струмом.
Модуль сили Ампера дорівнює добуткусили струму в провіднику на модуль вектора магнітної індуціі, довжину провідника і синус кута між вектором магнітної індукції і напрямком струму в провіднику.
Сила Ампера максимальна, якщо вектор магнітної індукції перпендикулярний провіднику.
Якщо вектор магнітної індукції паралельний провіднику, то магнітне поле не робить ніякого впливу на провідник зі струмом, тобто сила Ампера дорівнює нулю.
Напрямок сили Ампера визначається по правилом лівої руки:
Якщо ліву руку розташувати так, щоб перпендикулярна провіднику складова вектора магнітної індукції входила в долоню, а 4 витягнутих пальці були спрямовані у напрямку струму, то відігнутий на 90 градусів великий палець покаже напрям сили, що діє на провідник зі струмом.
або 
ДІЯ МАГНІТНОГО ПОЛЯ НА РАМКУ З СТРУМОМ
Однорідне магнітне поле орієнтує рамку (тобто створюється обертовий момент і рамка повертається в положення, коли вектор магнітної індукції перпендикулярний до площини рамки).
Неоднорідне магнітне поле орієнтує + притягує або відштовхує рамку з струмом.
Так, в магнітному полі прямого провідника зі струмом (воно неоднорідне) рамка зі струмом орієнтується уздовж радіуса магнітної лінії і притягується або відштовхується від прямого провідника зі струмом в залежності від напрямку струмів.
Згадай тему «Електромагнітні явища» за 8 клас:
Правило правої руки
При русі провідника в магнітному полі в ньому створюється спрямований рух електронів, тобто електричний струм, що обумовлено явищем електромагнітної індукції.
Для визначення напрямку руху електронівскористаємося відомим нам правилом лівої руки.
Якщо, наприклад, провідник, розташований перпендикулярно до креслення (рисунок 1), переміщається разом з містяться в ньому електронами зверху вниз, то це переміщення електронів буде еквівалентно електричному струму, спрямованого знизу вгору. Якщо при цьому магнітне поле, в якому рухається провідник, направлено зліва направо, то для визначення напрямку сили, що діє на електрони, ми повинні будемо поставити ліву руку долонею вліво, щоб магнітні силові лінії входили в долоню, а чотирма пальцями вгору (проти напрямку руху провідника, т. е. за напрямом «струму»); тоді напрямок великого пальця покаже нам, що на електрони, що знаходяться в провіднику, буде діяти сила, спрямована від нас до креслення. Отже, переміщення електронів буде відбуватися уздовж провідника, т. Е. Від нас до креслення, а індукційний струм в провіднику буде спрямований від креслення до нас.
Малюнок 1. Механізм електромагнітної індукції. Переміщаючи провідник, ми переміщаємо разом з провідник всі електрони, укладені в ньому, а при переміщенні в магнітному полі електричних зарядів на них буде діяти сила за правилом лівої руки.
Однак, правило лівої руки, застосоване нами лише для пояснення явища електромагнітної індукції, виявляється незручним на практиці. Практично напрямок індукційного струму визначається за правилом правої руки(Рисунок 2).
Малюнок 2. Правило правої руки. Права рука повернута долонею назустріч магнітних силових ліній, великий палець спрямований в бік руху провідника, а чотири пальці показують, в якому напрямку буде текти індукційний струм.
Правило правої руки полягає в тому що, якщо помістити праву руку в магнітне поле так, щоб магнітні силові лінії входили в долоню, а великий палець вказував напрям руху провідника, то інші чотири пальці покажуть напрямок індукційного струму, що виникає в провіднику.
www.sxemotehnika.ru
Просте пояснення правило гвинта
пояснення назви
Більшість людей пам'ятають згадка про це з курсу фізики, а саме розділу електродинаміки. Так вийшло неспроста, адже ця мнемоніка часто і наводиться учням для спрощення розуміння матеріалу. Насправді правило гвинта застосовують як в електриці, для визначення напрямку магнітного поля, так і в інших розділах, наприклад, для визначення кутової швидкості.
Під буравчиком мається на увазі інструмент для свердління отворів малого діаметра в м'яких матеріалах, для сучасної людинизвичніше буде привести для прикладу штопор.
Важливо!Передбачається, що буравчик, гвинт або штопор має праву різьбу, тобто напрямок його обертання, при закручуванні, за годинниковою стрілкою, тобто вправо.
На відео нижче надана повна формулювання правила свердлика, подивіться обов'язково, щоб зрозуміти всю суть:
Як пов'язано магнітне поле з буравчиком і руками
У завданнях з фізики, при вивченні електричних величин, часто стикаються з необхідністю знаходження напрямку струму, по вектору магнітної індукції і навпаки. Також ці навички будуть потрібні і при вирішенні складних завданьі розрахунків, пов'язаних магнітним полем систем.
Перш ніж приступити до розгляду правил, хочу нагадати, що струм протікає від точки з великим потенціалом до точки з меншим. Можна сказати простіше - струм протікає від плюса до мінуса.
Правило свердлика має наступний сенс: при укрученні вістря гвинта вздовж напрямку струму - рукоятка буде обертатися у напрямку вектора B (вектор ліній магнітної індукції).
Правило правої руки працює так:
Поставте великий палець так, немов ви показуєте «клас!», Потім поверніть руку так, щоб напрямок струму і пальця збігалися. Тоді залишилися чотири пальці співпадуть з вектором магнітного поля.
Наочний розбір правила правої руки:
Щоб побачити це більш наочно проведіть експеримент - розсипте металеву стружку на папері, зробіть в листі отвір і протягніть провід, після подачі на нього струму ви побачите, що стружка згрупує в концентричні кола.
Магнітне поле в соленоїді
Все вищеописане справедливо для прямолінійного провідника, але що робити, якщо провідник змотав в котушку?
Ми вже знаємо, що при протіканні струму навколо провідника створюється магнітне поле, котушка - це провід, згорнутий в кільця навколо сердечника або оправлення багато разів. Магнітне поле в такому випадку посилюється. Соленоїд і котушка - це, в принципі, одне й те саме. Головна особливість в тому, що лінії магнітного поля проходять так само як і в ситуації з постійним магнітом. Соленоїд є керованим аналогом останнього.
Правило правої руки для соленоїда (котушки) нам допоможе визначити напрямок магнітного поля. Якщо взяти котушку в руку так, щоб чотири пальці дивилися в сторону протікання струму, тоді великий палець вкаже на вектор B в середині котушки.
Якщо закручувати уздовж витків буравчик, знову ж у напрямку струму, тобто від клеми «+», до клеми «-» соленоїда, тоді гострий кінець і напрямок руху як лежить вектор магнітної індукції.
Простими словами - куди ви крутите буравчик, туди і виходять лінії магнітного поля. Те ж саме справедливо для одного витка (кругового провідника)
Визначення напрямку струму буравчиком
Якщо вам відомо напрямок вектора B - магнітної індукції, ви можете легко застосувати це правило. Подумки наведіть буравчик вздовж напрямку поля в котушці гострою частиною вперед, відповідно обертання по годинникової стрілки уздовж осі руху і покаже, куди тече струм.
Якщо провідник прямий - обертайте уздовж зазначеного вектора рукоятку штопора, так щоб цей рух був за годинниковою стрілкою. Знаючи, що він має праву різьбу - напрямок, в якому він вкручується, збігається зі струмом.
Що пов'язано з лівою рукою
Не плутайте гвинта і правило лівої руки, воно потрібно для визначення діючої на провідник сили. Випрямлена долоня лівої руки розташовується уздовж провідника. Пальці показують в сторону протікання струму I. Через розкриту долоню проходять лінії поля. Великий палець збігається з вектором сили - в цьому і полягає сенс правила лівої руки. Ця сила називається силою Ампера.
Можна це правило застосувати до окремої зарядженої частинки і визначити напрямок 2-х сил:
Уявіть, що позитивно заряджена частинка рухається в магнітному полі. Лінії вектора магнітної індукції перпендикулярні напрямку її руху. Потрібно поставити розкриту ліву долоню пальцями в бік руху заряду, вектор B повинен пронизувати долоню, тоді великий палець вкаже напрям вектора Fа. Якщо частка негативна - пальці дивляться проти ходу заряду.
Якщо якийсь момент вам був незрозумілий, на відео наочно розглядається, як користуватися правилом лівої руки:
Важливо знати!Якщо у вас є тіло і на нього діє сила, яка прагне його повернути, обертайте гвинт в цю сторону, і ви визначите, куди спрямований момент сили. Якщо вести мову про кутової швидкості, то тут справа йде так: при обертанні штопора в одному напрямку з обертанням тіла, загвинчуватися він буде в напрямку кутової швидкості.
Освоїти ці способи визначення напрямку сил і полів дуже просто. Такі мнемонічні правила в електриці значно полегшують завдання школярам та студентам. З буравчиком розбереться навіть повний чайник, якщо він хоча б раз відкривав вино штопором. Головне не забути, куди тече струм. Повторюся, що використання гвинта і правої руки найчастіше з успіхом застосовуються в електротехніці.
Напевно ви не знаєте:
Правила лівої і правої руки
Правило правої руки - правило, використовується для визначення вектора магнітної індукції поля.
Дане правило також має назви «правило гвинта» та «правило гвинта», через схожість принципу дії. Широко поширене в фізиці, так як дозволяє без застосування спеціальних приладів або обчислень визначити найважливіші параметри - кутову швидкість, момент сил, момент імпульсу. У електродинаміки даний спосіб дозволяє визначити вектор магнітної індукції. 
правило свердлика
Правило свердлика або гвинта: якщо долоні правої руки поставити так, щоб вона збігалася з напрямком струму в досліджуваному провіднику, то поступальний обертання ручки свердлика (великого пальця долоні) вкаже безпосередньо вектор магнітної індукції.
Іншими словами, необхідно правою рукою наче вкручувати бур або штопор, щоб визначити вектор. Особливих труднощів в освоєнні даного правила немає.
Є ще один різновид даного правила. Найчастіше даний спосіб називається просто «правилом правої руки».
Воно звучить наступним чином: щоб визначити напрямок ліній індукції створюваного магнітного поля, необхідно рукою взяти провідник так, щоб залишений на 90 про великий палець показав напрямок струму, що протікає через нього. 
Є аналогічний варіант і для соленоїда.
В даному випадку слід обхопити прилад так, щоб пальці долоні збігалися з напрямком струму в витках. Відстовбурчений великий палець в даному випадку покаже, звідки виходять лінії магнітного поля.
Правило правої руки для рухомого провідника
Допоможе дане правило і у випадку з рухомими в магнітному полі провідниками. Тільки тут необхідно діяти дещо по-іншому.
Відкрита долоня правої руки повинна розташовуватися так, щоб силові лінії поля входили в неї перпендикулярно. Витягнутий великий палець повинен вказувати на напрямок руху провідника. При такому розташуванні витягнуті пальці співпадуть з напрямком індукційного струму.
Як ми бачимо, кількість ситуацій, коли дане правило реально допомагає, досить велике.
Перше правило лівої руки
Необхідно поставити ліву долоню таким чином, щоб лінії індукції поля входили в неї під прямим кутом (перпендикулярно). Чотири витягнутих пальці долоні повинні співпадати з напрямом електричного струму в провіднику. В цьому випадку відставлений великий палець лівої долоні покаже напрямок діючої на провідник сили. 
На практиці даний спосіб дозволяє визначити напрямок, куди почне відхилятися провідник з проходять по ньому електричним струмом, поміщений між двома магнітами.
Друге правило лівої руки
Є й інші ситуації, коли можна скористатися правилом лівої руки. Зокрема для визначення сил при рухомому заряді і нерухомому магніті.
Інше правило лівої руки говорить: Долоня лівої руки слід розташувати таким чином, щоб в неї перпендикулярно входили лінії індукції створеного магнітного поля. Положення чотирьох витягнутих пальців залежить від напрямку електричного струму (по руху позитивно заряджених частинок, або проти негативних). Відстовбурчений великий палець лівої руки в цьому випадку вкаже напрям сили Ампера або сили Лоренца.
Переваги правил правої і лівої руки полягає якраз в тому, що вони прості і дозволяють досить точно визначити важливі параметри без використання додаткових приладів. Вони використовуються і при проведенні різних дослідів і випробувань, і на практиці, коли справа стосується провідників і електромагнітних полів.
solo-project.com
Правило свердлика або правило правої руки вперше було сформульовано Петром буравчики. Воно визначає спрямованість напруженості магнітного поля, яке
знаходиться прямолінійно провіднику зі струмом.
Головне правило, яке використовується в варіантах правила гвинта або буравчика і при формулюванні правила правої руки - правило вибору напрямку векторного твориі базисів. Воно досить просте при запам'ятовуванні: якщо буравчик з правого нарізкою вкручувати у напрямку струму, тоді спрямованість обертання рукоятки самого гвинта збігається зі спрямованістю магнітного поля, яке збуджується струмом (рис. 1).
Необхідно обхопити провідник правою рукою, щоб великий палець показував напрямок струму, тоді решта пальців будуть показувати лінії магнітної індукції, які огинають цей провідник і поля, які створюються струмом, а також напрямок вектора магнітної індукції, що спрямований всюди по дотичній до ліній. Якщо через дріт пропустити струм, то навколо дроту також виникне магнітне поле.
Якщо дріт складається з декількох витків і осі цих витків збігаються, то вона носить назву соленоїд (рис. 2).
Мал. 2
Магнітне поле збуджується при проходженні струму через один виток (обмотку) соленоїда. Його напрямок залежить від напрямку струму.
Представлене поле кілець соленоїда дуже схоже на поле постійного магніту. Напрямок ліній поля соленоїда можна визначити за допомогою правила свердлика, а також правила правої руки. Вільно обертається магнітна стрілка, поміщена поблизу провідника зі струмом, який утворює магнітне поле, прагне зайняти перпендикулярне положення площини, яке проходить уздовж нього.
Правило правої руки для соленоїда: якщо соленоїд обхопити правою рукою так, щоб чотири пальці вказували напрямок струму в витках, тоді великий палець буде вказувати напрям ліній магнітного поля в самому соленоїді.
При поступальному русі гвинта збігається з напрямком струму в провіднику, тоді обертальні рухи рукоятки свердлика буде вказувати напрямки ліній магнітного поля, які виникають навколо провідника. Якщо праву руку розташувати так, щоб в неї входили всі силові лінії магнітного поля, а великий поставити у напрямку руху провідника, то чотири пальці будуть вказувати напрямок індукційного струму.
www.studyguide.ru
Просте пояснення правило гвинта
пояснення назви
Більшість людей пам'ятають згадка про це з курсу фізики, а саме розділу електродинаміки. Так вийшло неспроста, адже ця мнемоніка часто і наводиться учням для спрощення розуміння матеріалу. Насправді правило гвинта застосовують як в електриці, для визначення напрямку магнітного поля, так і в інших розділах, наприклад, для визначення кутової швидкості.
Під буравчиком мається на увазі інструмент для свердління отворів малого діаметра в м'яких матеріалах, для сучасної людини звичніше буде привести для прикладу штопор.
Важливо!Передбачається, що буравчик, гвинт або штопор має праву різьбу, тобто напрямок його обертання, при закручуванні, за годинниковою стрілкою, тобто вправо.
На відео нижче надана повна формулювання правила свердлика, подивіться обов'язково, щоб зрозуміти всю суть:
Як пов'язано магнітне поле з буравчиком і руками
У завданнях з фізики, при вивченні електричних величин, часто стикаються з необхідністю знаходження напрямку струму, по вектору магнітної індукції і навпаки. Також ці навички будуть потрібні і при вирішенні складних завдань і розрахунків, пов'язаних магнітним полем систем.
Перш ніж приступити до розгляду правил, хочу нагадати, що струм протікає від точки з великим потенціалом до точки з меншим. Можна сказати простіше - струм протікає від плюса до мінуса.
Правило свердлика має наступний сенс: при укрученні вістря гвинта вздовж напрямку струму - рукоятка буде обертатися у напрямку вектора B (вектор ліній магнітної індукції).
Правило правої руки працює так:
Поставте великий палець так, немов ви показуєте «клас!», Потім поверніть руку так, щоб напрямок струму і пальця збігалися. Тоді залишилися чотири пальці співпадуть з вектором магнітного поля.
Наочний розбір правила правої руки:
Щоб побачити це більш наочно проведіть експеримент - розсипте металеву стружку на папері, зробіть в листі отвір і протягніть провід, після подачі на нього струму ви побачите, що стружка згрупує в концентричні кола.
Магнітне поле в соленоїді
Все вищеописане справедливо для прямолінійного провідника, але що робити, якщо провідник змотав в котушку?
Ми вже знаємо, що при протіканні струму навколо провідника створюється магнітне поле, котушка - це провід, згорнутий в кільця навколо сердечника або оправлення багато разів. Магнітне поле в такому випадку посилюється. Соленоїд і котушка - це, в принципі, одне й те саме. Головна особливість в тому, що лінії магнітного поля проходять так само як і в ситуації з постійним магнітом. Соленоїд є керованим аналогом останнього.
Правило правої руки для соленоїда (котушки) нам допоможе визначити напрямок магнітного поля. Якщо взяти котушку в руку так, щоб чотири пальці дивилися в сторону протікання струму, тоді великий палець вкаже на вектор B в середині котушки.
Якщо закручувати уздовж витків буравчик, знову ж у напрямку струму, тобто від клеми «+», до клеми «-» соленоїда, тоді гострий кінець і напрямок руху як лежить вектор магнітної індукції.
Простими словами - куди ви крутите буравчик, туди і виходять лінії магнітного поля. Те ж саме справедливо для одного витка (кругового провідника)
Визначення напрямку струму буравчиком
Якщо вам відомо напрямок вектора B - магнітної індукції, ви можете легко застосувати це правило. Подумки наведіть буравчик вздовж напрямку поля в котушці гострою частиною вперед, відповідно обертання по годинникової стрілки уздовж осі руху і покаже, куди тече струм.
Якщо провідник прямий - обертайте уздовж зазначеного вектора рукоятку штопора, так щоб цей рух був за годинниковою стрілкою. Знаючи, що він має праву різьбу - напрямок, в якому він вкручується, збігається зі струмом.
Що пов'язано з лівою рукою
Не плутайте гвинта і правило лівої руки, воно потрібно для визначення діючої на провідник сили. Випрямлена долоня лівої руки розташовується уздовж провідника. Пальці показують в сторону протікання струму I. Через розкриту долоню проходять лінії поля. Великий палець збігається з вектором сили - в цьому і полягає сенс правила лівої руки. Ця сила називається силою Ампера.
Можна це правило застосувати до окремої зарядженої частинки і визначити напрямок 2-х сил:
Уявіть, що позитивно заряджена частинка рухається в магнітному полі. Лінії вектора магнітної індукції перпендикулярні напрямку її руху. Потрібно поставити розкриту ліву долоню пальцями в бік руху заряду, вектор B повинен пронизувати долоню, тоді великий палець вкаже напрям вектора Fа. Якщо частка негативна - пальці дивляться проти ходу заряду.
Якщо якийсь момент вам був незрозумілий, на відео наочно розглядається, як користуватися правилом лівої руки:
Важливо знати!Якщо у вас є тіло і на нього діє сила, яка прагне його повернути, обертайте гвинт в цю сторону, і ви визначите, куди спрямований момент сили. Якщо вести мову про кутової швидкості, то тут справа йде так: при обертанні штопора в одному напрямку з обертанням тіла, загвинчуватися він буде в напрямку кутової швидкості.
Освоїти ці способи визначення напрямку сил і полів дуже просто. Такі мнемонічні правила в електриці значно полегшують завдання школярам та студентам. З буравчиком розбереться навіть повний чайник, якщо він хоча б раз відкривав вино штопором. Головне не забути, куди тече струм. Повторюся, що використання гвинта і правої руки найчастіше з успіхом застосовуються в електротехніці.
Напевно ви не знаєте:
МАГНІТНЕ ПОЛЕ
- це особливий вид матерії, за допомогою якої здійснюється взаємодія між рухомими електрично зарядженими частинками.
Властивості (стаціонарного) магнітного поля
Постійне (або стаціонарне)магнітне поле - це магнітне поле, незмінні в часі.
1. Магнітне поле створюєтьсярухомими зарядженими частинками і тілами, провідниками з струмом, постійними магнітами.
2. Магнітне поле дієна рухомі заряджені частинки і тіла, на провідники зі струмом, на постійні магніти, на рамку зі струмом.
3. Магнітне поле вихровий, Тобто не має джерела.
- це сили, з якими провідники зі струмом діють один на одного.
.
- це силова характеристика магнітного поля.
Вектор магнітної індукції направлений завжди так, як зорієнтована вільно обертається магнітна стрілка в магнітному полі.
Одиниця виміру магнітної індукції в системі СІ:
ЛІНІЇ магнітної ІНДУКЦІЇ
- це лінії, дотичними до якої в будь-який її точці є вектор магнітної індукції.
Однорідне магнітне поле- це магнітне поле, у якого в будь-який його точці вектор магнітної індукції незмінний по величині і напрямку; спостерігається між пластинами плоского конденсатора, всередині соленоїда (якщо його діаметр багато менше його довжини) або всередині смугового магніту.
Магнітне поле прямого провідника зі струмом:
де - напрямок струму в провіднику на нас перпендикулярно площині листа,
- напрямок струму в провіднику від нас перпендикулярно площині листа.
Магнітне поле соленоїда:
Магнітне поле смугового магніту:
- аналогічно магнітному полю соленоїда.
Властивості ЛІНІЙ магнітної ІНДУКЦІЇ
- мають напрямок;
- безперервні;
-Замкнута (тобто магнітне поле є вихровим);
- не перетинаються;
- по їх густоті судять про величину магнітної індукції.
НАПРЯМОК ЛІНІЙ магнітної ІНДУКЦІЇ
- визначається за правилом свердлика або за правилом правої руки.
Правило свердлика (в основному для прямого провідника зі струмом):
Правило правої руки (в основному для визначення напрямку магнітних ліній
всередині соленоїда):
Існують інші можливі варіанти застосування правил гвинта і правої руки.
- це сила, з якою магнітне поле діє на провідник зі струмом.
Модуль сили Ампера дорівнює добутку сили струму в провіднику на модуль вектора магнітної індуціі, довжину провідника і синус кута між вектором магнітної індукції і напрямком струму в провіднику.
Сила Ампера максимальна, якщо вектор магнітної індукції перпендикулярний провіднику.
Якщо вектор магнітної індукції паралельний провіднику, то магнітне поле не робить ніякого впливу на провідник зі струмом, тобто сила Ампера дорівнює нулю.
Напрямок сили Ампера визначається по правилом лівої руки:
Якщо ліву руку розташувати так, щоб перпендикулярна провіднику складова вектора магнітної індукції входила в долоню, а 4 витягнутих пальці були спрямовані у напрямку струму, то відігнутий на 90 градусів великий палець покаже напрям сили, що діє на провідник зі струмом.
або
ДІЯ МАГНІТНОГО ПОЛЯ НА РАМКУ З СТРУМОМ
Однорідне магнітне поле орієнтує рамку (тобто створюється обертовий момент і рамка повертається в положення, коли вектор магнітної індукції перпендикулярний до площини рамки).
Неоднорідне магнітне поле орієнтує + притягує або відштовхує рамку з струмом.
Так, в магнітному полі прямого провідника зі струмом (воно неоднорідне) рамка зі струмом орієнтується уздовж радіуса магнітної лінії і притягується або відштовхується від прямого провідника зі струмом в залежності від напрямку струмів.
Згадай тему «Електромагнітні явища» за 8 клас:
class-fizika.narod.ru
Визначення напрямку ліній магнітного поля. Правило свердлика. Правило правої руки
Правило гвинта для прямого провідника зі струмом
- служить для визначення напрямку магнітних ліній (ліній магнітної індукції)
навколо прямого провідника зі струмом.
Якщо напрямок поступального руху свердлика збігається з напрямом струму в провіднику, то напрям обертання ручки свердлика збігається з напрямом ліній магнітного поля струму.
Припустимо, провідник з струмом розташований перпендикулярно площині листа:
1. напрямок ел. струму від нас (в площину аркуша)
Згідно з правилом свердлика, лінії магнітного поля будуть спрямовані за годинниковою стрілкою.
Тоді, згідно з правилом свердлика, лінії магнітного поля будуть спрямовані проти годинникової стрілки.
ПРАВИЛО ПРАВОЇ РУКИ для соленоїда, тобто котушки з струмом
- служить для визначення напрямку магнітних ліній (ліній магнітної індукції) всередині соленоїда.
Якщо обхопити соленоїд долонею правої руки так, щоб чотири пальці були спрямовані уздовж струму в витках, то відставлений великий палець покаже напрям ліній магнітного поля всередині соленоїда.
1.Як взаємодіють між собою 2 котушки з струмом?
2. Як спрямовані струми в проводах, якщо сили взаємодії спрямовані так, як на малюнку?
3. Два провідника розташовані паралельно один одному. Вкажіть раправленіе струму в провіднику СД.
Чекаю рішень на наступному уроці на «5»!
Відомо, що надпровідники (речовини, що володіють при певних температурах практично нульовим електричним опором) можуть створювати дуже сильні магнітні поля. Були виконані досліди по демонстрації подібних магнітних полів. Після охолодження керамічного надпровідника рідким азотом на його поверхню поміщали невеликий магніт. Відразлива сила магнітного поля надпровідника була настільки високою, що магніт піднімався, зависав в повітрі і ширяв над сверхпроводником до тих пір, поки надпровідник, нагріваючись, не втрачав свої незвичайні властивості.
Правило правої і лівої руки у фізиці: застосування в повсякденному житті
Вступивши в доросле життя, мало хто згадує шкільний курсфізики. Однак іноді необхідно покопатися в пам'яті, адже деякі знання, отримані в юності, можуть істотно полегшити запам'ятовування складних законів. Одним з таких є правило правої і лівої руки у фізиці. Застосування його в життя дозволяє зрозуміти складні поняття (наприклад, визначити напрямок аксіального вектора при відомому базисному). Сьогодні спробуємо пояснити ці поняття, і як вони діють мовою, доступною простому обивателю, закінчив навчання давно і заколишньому непотрібну (як йому здавалося) інформацію.
Читайте в статті:
Формулювання правила свердлика
Петро Буравчик - це перший фізик, сформулював правило лівої руки для різних частинок і полів. Воно може бути застосовано як в електротехніці (допомагає визначити напрямок магнітних полів), так і в інших областях. Воно допоможе, наприклад, визначити кутову швидкість.
Правило свердлика (правило правої руки) - це назва не пов'язане з прізвищем фізика, який сформулював його. Більше назву спирається на інструмент, що має певний напрям шнека. Зазвичай у свердлика (гвинта, штопора) т.зв. різьблення права, входить в грунт бур за годинниковою стрілкою. Розглянемо застосування цього твердження для визначення магнітного поля.
Потрібно стиснути праву руку в кулак, піднявши вгору великий палець. Тепер трохи разжимаем інші чотири. Саме вони вказують нам напрямок магнітного поля. Якщо ж говорити коротко, правило гвинта має наступний сенс - вкручуючи буравчик вздовж напрямку струму, побачимо, що рукоять обертається у напрямку лінії вектора магнітної індукції.
Правило правої і лівої руки: застосування на практиці
Розглядаючи застосування цього закону, почнемо з правила правої руки. Якщо відомо напрямок вектора магнітного поля, за допомогою гвинта можна обійтися без знання закону електромагнітної індукції. Уявімо, що гвинт пересувається уздовж магнітного поля. Тоді напрямок течії струму буде «по різьбі», тобто вправо.
Звернемо увагу на постійний керований магніт, аналогом якого є соленоїд. За своєю суттю він є котушкою з двома контактами. Відомо, що струм рухається від «+» до «-». Спираючись на цю інформацію, беремо в праву руку соленоїд в такому положенні, щоб 4 пальця вказували напрямок течії струму. Тоді витягнутий великий палець вкаже вектор магнітного поля.
Застосування правила правої руки для соленоїда
Правило лівої руки: що можна визначити, скориставшись їм
Не варто плутати правила лівої руки і гвинта - вони призначені для абсолютно різних цілей. За допомогою лівої руки можна визначити дві сили, вірніше, їх напрямок. це:
Спробуємо розібратися, як це працює.
Застосування для сили Ампера
Правило лівої руки для сили Ампера: в чому воно полягає
Розташуємо ліву руку уздовж провідника так, щоб пальці були спрямовані в бік протікання струму. Великий палець буде вказувати в бік вектора сили Ампера, а в напрямку руки, між великим і вказівним пальцем буде направлений вектор магнітного поля. Це і буде правило лівої руки для сили ампера, формула якої виглядає так:
Правило лівої руки для сили Лоренца: відмінності від попереднього
Маємо в своєму розпорядженні три пальці лівої руки (великий, вказівний і середній) так, щоб вони знаходилися під прямим кутом один до одного. Великий палець, спрямований в цьому випадку в сторону, вкаже напрям сили Лоренца, вказівний (спрямований вниз) - напрям магнітного поля (від північного полюса до південного), а середній, розташований перпендикулярно в сторону від великого, - напрямок струму в провіднику.
Формулу розрахунку сили Лоренца можна побачити на малюнку нижче.
висновок
Розібравшись один раз з правилами правої і лівої руки, шановний читачу зрозуміє, наскільки легко ними користуватися. Адже вони замінюють знання багатьох законів фізики, зокрема, електротехніки. Головне тут - не забути напрямок течії струму.
За допомогою рук можна визначити безліч різних параметрів
Популярне:
- Як складається заява іноземного громадянина або особи без громадянства про реєстрацію за місцем проживання Житель іншої держави, який прибув в РФ, повинен подати в міграційну службу заяву іноземного громадянина або [...]
- запис в дитячий садок: Як піти в садок через електронний запис? Запис в дитячий сад - процедура клопітна і малоприємна. По крайней мере, так було до недавнього часу. Сучасні технологіїпокликані полегшити життя простим [...]
- Що говорить закон про оплату за капітальний ремонт, чи є пільги пенсіонерам? Компенсація внесків - скільки повинні платити пенсіонери? З початку 2016 року набрав чинності Федеральний Закон № 271 «Про капітальний ремонт у [...]
- Поняття і значення об'єкта злочину. Класифікація об'єктів. Предмет злочину. Потерпілий. Об'єктом злочину визнаються суспільні відносини, що охороняються кримінальним законом, яким злочином заподіюється шкода [...]
- Нова таблиця штрафів ПДР З початку 2018 року в російській дорожньої системі з'явиться безліч коригувань, які торкнуться і штрафи ПДР. Тепер всім учасникам руху - автолюбителям і пішоходам - потрібно проявляти [...]
- звільнення по власним бажаннямЗвільнення за власним бажанням (іншими словами, з ініціативи працівника) - одне з найпоширеніших підстав розірвання трудового договору. Ініціатива припинення трудових [...]
- Елементи комбінаторики правила твори Більшість комбінаторних задач вирішується за допомогою двох основних правил - правила суми і правила твори. Правило суми. Якщо деякий об'єкт можна вибрати способами, а інший [...]
- Якою буде в 2018 штраф, якщо на таксі немає ліцензії Як відомо, саме на малий бізнес в усьому світі покладають функцію основного рушія економіки. Росія в даному випадку не є винятком. Уряд і законодавці [...]
Тест з фізики Правило лівої руки. Виявлення магнітного поля по його дії на електричний струм для учнів 9 класу з відповідями. Тест включає в себе 10 завдань з вибором відповіді.
1. Напрямок струму в магнетизм збігається з напрямком руху
1) електронів
2) негативних іонів
3) позитивних частинок
4) серед відповідей немає правильного
2. Квадратна рамка розташована в однорідному магнітному полі так, як показано на малюнку. Напрямок струму в рамці показано стрілками.
Сила, що діє на нижню сторону рамки, спрямована
3. Електричне коло, що складається з чотирьох прямолінійних горизонтальних провідників (1-2, 2-3, 3-4, 4-1) і джерела постійного струму, знаходиться в однорідному магнітному полі, силові лінії якого спрямовані вертикально вгору (див. Рис., Вид зверху).
1) горизонтально вправо
2) горизонтально вліво
3) вертикально вгору
4) вертикально вниз
4. Електричне коло, що складається з чотирьох прямолінійних горизонтальних провідників (1-2, 2-3, 3-4, 4-1) і джерела постійного струму, знаходиться в однорідному магнітному полі, лінії якого спрямовані горизонтально вправо (див. Рис., Вид зверху ).
5. В основі роботи електродвигуна лежить
1) дія магнітного поля на провідник з електричним струмом
2) електростатичне взаємодія зарядів
3) явище самоіндукції
4) дія електричного поляна електричний заряд
6. Основне призначення електродвигуна полягає в перетворенні
1) механічної енергіїв електричну енергію
2) електричної енергії в механічну енергію
3) внутрішньої енергії в механічну енергію
4) механічної енергії в різні види енергії
7. Магнітне поле діє з ненульовий по модулю силою на
1) спочивають атом
2) спочивають іон
3) іон, що рухається уздовж ліній магнітної індукції
4) іон, що рухається перпендикулярно лініям магнітної індукції
8. Виберіть вірне (-і) твердження (-я).
А. для визначення напрямку сили, що діє на позитивно заряджену частинку, слід чотири пальці лівої руки розташовувати по напрямку швидкості частинки
Б. для визначення напрямку сили, що діє на негативно заряджену частинку, слід чотири пальці лівої руки розташовувати проти напрямку швидкості частинки
1) тільки А
2) тільки Б
3) і А, і Б
4) ні А, ні Б
9. Позитивно заряджена частинка, що має горизонтально спрямовану швидкість v
1) Вертикально вниз
2) Вертикально вгору
3) На нас
4) Від нас
10. Негативно заряджена частинка, що має горизонтально спрямовану швидкість v, Влітає в область поля перпендикулярно магнітним лініям. Куди спрямована діє на частинку сила?
1) До нас
2) Від нас
3) Горизонтально вліво в площині малюнка
4) Горизонтально вправо в площині малюнка
Відповіді на тест з фізики Правило лівої руки Виявлення магнітного поля по його дії на електричний струм
1-3
2-4
3-2
4-3
5-1
6-2
7-4
8-3
9-4
10-2
Схожі статті
-
Єлизавета II - біографія, інформація, особисте життя
Опубліковано: 20 марта 2013 о 01:15 Королева Англії - ще один знаковий символ Лондона. Англійська королева Єлизавета 2 знаходиться на троні вже понад шістдесят років. За цей час карта планети багаторазово змінювалася, з'являлися і ...
-
Властивості солей: фізичні і хімічні
Що таке солі? Солі - це такі складні речовини, які складаються з атомів металу і кислотних залишків. У деяких випадках солі в своєму складі можуть містити водород.Еслі ми уважно поставимося до розгляду цього визначення, то ...
-
Британська практичність: що буде, коли помре королева Єлизавета II
Акт про престолонаслідування був прийнятий парламентом Англії в 1701 році і передбачає, що в першу чергу престол переходить до спадкоємців чоловічої статі. Королева Єлизавета II зійшла на трон тільки тому, що у її батька, короля Георга VI, ні ...
-
Коли народився дантес. "Словник вбивць". Початок служби. Приїзд в Росію
ПІСЛЯ верхової прогулянки по легкому осінньому морозцем Олександр Сергійович перебував у відмінному настрої. Напившись чаю і поміркувавши, він засів писати лист дружині в Москву. Він дуже сумував і трохи ревнував Наталю Миколаївну до її ...
-
Якщо дівчина кусає губи: що це означає?
Випити вранці кави, перейти дорогу тільки навпроти магазину, сісти в автобусі виключно біля вікна, обов'язково почитати перед сном або вийти на прогулянку ввечері, і неважливо, що мете заметіль, - звички, які характеризують кожного ...
-
Джордж-першокласник: все найцікавіше про школу юного принца До якої школи пішов принц джордж
Принц Джордж на цьому тижні повертається в школу Томаса Баттерсі. Давайте подивимося, що майбутній король збирається дізнатися в цьому майбутньому навчальному році. Приватна школа з вартістю навчання 6 110 фунтів стерлінгів призначена як для ...