Правило буравчика

Правило буравчика

С момента изобретения электричества в области физики была проведена большая научная работа по изучению его свойств, характеристик и воздействия на окружающую среду. Правило ручной дрели имеет большое значение при изучении магнитных полей, правило правой руки для цилиндрических обмоток дает более глубокое понимание процессов, происходящих в соленоиде, а правило левой руки описывает силы, влияющие на ток -несущие проводники. Эти узоры можно легко выучить и понять с помощью левой и правой рук, а также мнемотехники.

Опыт Остера

Принцип буравчика

В течение достаточно долгого времени магнитные и электрические свойства полей изучались отдельно с помощью физики. Однако в 1820 году датский учёный Ганс Кристиан Эрстед случайно открыл магнетизм электрически заряженных проводов во время лекции по физике в университете. Была также обнаружена зависимость направления магнитной стрелки от направления тока в проводнике.

Этот эксперимент демонстрирует существование магнитного поля с магнитными свойствами, окружающего провод с током, на которое будет реагировать намагниченная стрелка или компас. Направление «изменения» заставляет стрелку компаса поворачиваться в противоположном направлении; сама стрелка движется по касательной к электромагнитному полю.

Взаимодействие электромагнитного поля и магнитной стрелки

Взаимодействие электромагнитного поля и магнитной стрелки

Для определения направления электромагнитного потока используется правило винта, правило правого винта, которое гласит, что при ввинчивании винта по направлению течения тока в шунте путь повернутой ручки будет задавать фон. «изменение» направления электромагнитного потока».

Правила ручной дрели

Можно также использовать правило правой руки Максвелла: когда втянутые пальцы правой руки ориентированы по направлению тока, то оставшиеся сомкнутые пальцы будут показывать направление электромагнитного поля.

Правило правой руки Максвелла

Правило правой руки Максвелла

Используя эти два принципа, тот же эффект будет получен для определения электромагнитного потока.

Закон правой руки для соленоида

Принцип правой спирали или рассматриваемый закон Максвелла применим к прямым проводам, по которым течет ток. Однако в электротехнике существуют устройства, в которых проводники расположены не прямолинейно и на них не распространяется закон спирали. Во-первых, это касается индукторов и соленоидов. Соленоид как разновидность индуктора представляет собой цилиндрическую обмотку, длина которой во много раз превышает диаметр соленоида. Индуктивные дроссели отличаются от соленоидов только длиной самого проводника, которая может быть в несколько раз меньше.

Читайте также статью: Как продать натуральные волосы: как подготовить волосы к стрижке для продажи

Французский математик и физик А.М. Ампер узнал и продемонстрировал посредством своих экспериментов, что когда индуктивный ток проходит через индуктивный дроссель, указатели компаса на концах цилиндрической обмотки вращаются, а их противоположные концы следуют за потоком невидимого электромагнитного поля. Эти эксперименты показали, что вблизи индуктора с током образуется магнитное поле и что цилиндрические обмотки образуют магнитные полюса. Электромагнитное поле, возбуждаемое током в цилиндрической обмотке провода, аналогично магнитному полю постоянного магнита — электромагнитный поток с одного конца цилиндрической обмотки провода выглядит как северный полюс, а противоположный конец — как северный столб юг.

Чтобы определить магнитные полюса и направления магнитных проводов в индукторе с током, используйте правило правой руки для соленоидов. Там написано, что если вы держите эту катушку в руке и расположите пальцы ладони прямо по направлению потока электронов в катушке, то перемещение большого пальца на девяносто градусов установит направление электромагнитного фона к середине соленоида — это Арктика. Следовательно, зная положение магнитных полюсов цилиндрической проволочной обмотки, можно определить путь потока электронов в витках.

Правило правой руки для токопроводящих соленоидов

Правило правой руки для токопроводящих соленоидов

Закон левой руки

После того как Ганс Кристиан Эрстед обнаружил явление магнитного поля возле шунта, он быстро поделился своими результатами с большинством ученых Европы. Поэтому Ампер А.-М., используя свой метод, в короткое время представил публике эксперимент по конкретному поведению двух параллельных токовых шунтов. Формула этого эксперимента доказывает, что провода, расположенные параллельно и по которым течет ток в одном направлении, будут приближаться друг к другу. Поэтому такие шунты будут взаимоисключающими, если происходящие в них «изменения» будут распространяться в разные стороны. Эти опыты легли в основу закона Ампера.

Видео: Галилео. Эксперимент. Правило буравчика

Эксперимент А.-М ампер

Эксперимент А.-М ампер

Эти тесты позволяют сделать основные выводы:

  1. Постоянные магниты, проводники с «изменениями», заряженные движущиеся частицы — все они окружены электромагнитными полями;
  2. Заряженные частицы, движущиеся в этой области, испытывают некоторое влияние электромагнитного фона;
  3. Электрические «изменения» — это направленные движения заряженных частиц, следовательно, на шунтирование электричества влияет электромагнитный фон.

Электромагнитный фон влияет на шунт через специфическое «изменение» давления, называемое силой ампера. Это свойство можно определить по следующей формуле:

  • FA – амперная сила;
  • I — интенсивность мощности;
  • B — вектор модуля напряженности магнитной индукции;
  • Δl — размер шунта;
  • Α — угол между направлением B и направлением тока в проводе.

Если предположить, что угол α равен 90 градусам, сила максимальна. Итак, если этот угол равен нулю, сила равна нулю. Узор на левой руке раскрывает контуры этой силы.

Для справки. Если вектор магнитной индукции попадет в ладонь и пальцы расположится вдоль пути прохождения тока, то большой палец, согнутый на 90°, покажет «изменение» направления силы, действующей на провод».

узор левой руки

узор левой руки

Если вы изучите правило вращения руки и правило левой руки, вы получите все ответы об образовании электромагнитных полей и их влиянии на проводники. Благодаря этим правилам можно рассчитать индуктивность катушки и при необходимости создать противоток. Принципы построения электродвигателей обычно основаны на силе Ампера, в частности на правиле левой руки.

Читайте также статью: Как подключить ноутбук к телевизору без проводов: обзор способов и сравнение

Видео: Правило буравчика

Видео: Правило буравчика — наглядное объяснение

Добавить комментарий