Правило буравчика

Правило правой и левой руки в физике: применение в повседневной жизни

Вступив во взрослую жизнь, мало кто вспоминает школьный курс физики. Однако иногда необходимо покопаться в памяти, ведь некоторые знания, полученные в юности, могут существенно облегчить запоминание сложных законов. Одним из таких является правило правой и левой руки в физике.

Применение его в жизни позволяет понять сложные понятия (к примеру, определить направление аксиального вектора при известном базисном).

Сегодня попробуем объяснить эти понятия, и как они действуют языком, доступным простому обывателю, закончившему учёбу давно и забывшему ненужную (как ему казалось) информацию.

Правило правой руки (буравчика) легко понять, глядя на обычный штопор

Пётр Буравчик – это первый физик, сформулировавший правило левой руки для различных частиц и полей. Оно применимо как в электротехнике (помогает определить направление магнитных полей), так и в иных областях. Оно поможет, к примеру, определить угловую скорость.

Простое и понятное объяснение с наглядным примером

Правило буравчика (правило правой руки) – это название не связано с фамилией физика, сформулировавшего его.

Обратите внимание

Больше название опирается на инструмент, имеющий определённое направление шнека. Обычно у буравчика (винта, штопора) т.н. резьба правая, входит в грунт бур по часовой стрелке.

Рассмотрим применение этого утверждения для определения магнитного поля.

Главное – не забыть, в каком направлении течёт ток

Нужно сжать правую руку в кулак, подняв вверх большой палец. Теперь немного разжимаем остальные четыре.

Именно они указывают нам направление магнитного поля.

Если же говорить кратко, правило буравчика имеет следующий смысл – вкручивая буравчик вдоль направления тока, увидим, что рукоять вращается по направлению линии вектора магнитной индукции.

Правило правой и левой руки: применение на практике

Рассматривая применение этого закона, начнём с правила правой руки. Если известно направление вектора магнитного поля, при помощи буравчика можно обойтись без знания закона электромагнитной индукции. Представим, что винт передвигается вдоль магнитного поля. Тогда направление течения тока будет «по резьбе», то есть вправо.

Ещё одно чёткое и понятное объяснение

Применение правила правой руки для соленоида

Обратим внимание на постоянный управляемый магнит, аналогом которого является соленоид. По своей сути он является катушкой с двумя контактами. Известно, что ток движется от «+» к «-». Опираясь на эту информацию, берём в правую руку соленоид в таком положении, чтобы 4 пальца указывали направление течения тока. Тогда вытянутый большой палец укажет вектор магнитного поля.

Применение правила правой руки для соленоида

Правило левой руки: что можно определить, воспользовавшись им

Не стоит путать правила левой руки и буравчика – они предназначены для совершенно разных целей. При помощи левой руки можно определить две силы, вернее, их направление. Это:

  • сила Лоренца;
  • сила Ампера.

Попробуем разобраться, как это работает.

Применение для силы Ампера

Правило левой руки для силы Ампера: в чём оно заключается

Расположим левую руку вдоль проводника так, чтобы пальцы были направлены в сторону протекания тока. Большой палец будет указывать в сторону вектора силы Ампера, а в направлении руки, между большим и указательным пальцем будет направлен вектор магнитного поля. Это и будет правило левой руки для силы ампера, формула которой выглядит так:

Правило левой руки для силы Лоренца: отличия от предыдущего

Располагаем три пальца левой руки (большой, указательный и средний) так, чтобы они находились под прямым углом друг к другу.

Большой палец, направленный в этом случае в сторону, укажет направление силы Лоренца, указательный (направлен вниз) – направление магнитного поля (от северного полюса к южному), а средний, расположенный перпендикулярно в сторону от большого, – направление тока в проводнике.

Применение для силы Лоренца

Формулу расчёта силы Лоренца можно увидеть на рисунке ниже.

Заключение

Разобравшись один раз с правилами правой и левой руки, уважаемый читатель поймёт, насколько легко ими пользоваться. Ведь они заменяют знание многих законов физики, в частности, электротехники. Главное здесь – не забыть направление течения тока.

При помощи рук можно определить множество различных параметров

Надеемся, что сегодняшняя статья была полезна нашим уважаемым читателям. При возникновении вопросов их можно оставить в обсуждениях ниже. Редакция Seti.

guru с удовольствием на них ответит в максимально сжатые сроки. Пишите, общайтесь, спрашивайте.

А мы, в свою очередь, предлагаем вам посмотреть короткое видео, которое поможет более полно понять тему нашего сегодняшнего разговора.

Источник: https://seti.guru/pravilo-pravoy-i-levoy-ruki-v-fizike-primenenie

Правило буравчика

Правило буравчика или правило правой руки впервые было сформулировано Петром Буравчиком. Оно определяет направленность напряженности магнитного поля, которое

рис. 1

находится прямолинейно проводнику с током.

Главное правило, которое используется в вариантах правила винта или буравчика и при формулировке правила правой руки – правило выбора направления векторного произведения и базисов.

Оно достаточно простое при запоминании: если буравчик с правой нарезкой вкручивать по направлению тока, тогда направленность вращения рукоятки самого буравчика совпадает с направленностью магнитного поля, которое возбуждается током (рис. 1).

Необходимо обхватить проводник правой рукой, чтобы большой палец показывал направление тока, тогда остальные пальцы будут показывать линии магнитной индукции, которые огибают этот проводник и поля, которые создаются током, а также направление вектора магнитной индукции, что направленный везде по касательной к линиям. Если через проволоку пропустить ток, то вокруг проволоки также возникнет магнитное поле.

Если проволока состоит из нескольких витков и оси этих витков совпадают, то она носит название соленоид (рис. 2).

рис. 2

Магнитное поле возбуждается при прохождении тока через один виток (обмотку) соленоида. Его направление зависит от направления тока.

«Чтобы продвигаться, надо вертеться».

Представленное поле колец соленоида очень похоже на поле постоянного магнита. Направление линий поля соленоида можно определить при помощи правила буравчика, а также правила правой руки. Свободно вращающаяся магнитная стрелка, помещенная вблизи проводника с током, который образует магнитное поле, стремится занять перпендикулярное положение плоскости, которое проходит вдоль него.

Важно

Правило правой руки для соленоида: если соленоид обхватить правой рукой так, чтобы четыре пальца указывали направление тока в витках, тогда большой палец будет указывать направление линий магнитного поля в самом соленоиде.

При поступательном движении буравчика совпадающим с направлением тока в проводнике, тогда вращательные движения рукоятки буравчика будет указывать направления линий магнитного поля, которые возникают вокруг проводника. Если правую руку расположить так, чтобы в нее входили все силовые линии магнитного поля, а большой поставить по направлению движения проводника, то четыре пальца будут указывать направление индукционного тока.

Вернуться к просмотру справок по дисциплине “Физика”

Источник: http://www.studyguide.ru/note.php?id=32

Правило буравчика и правой, левой руки: формула, в чем измеряется сила тока и ампера

Для того, чтобы узнать траекторию вращения магнитного поля, находящегося у прямого проводника с током, используется правило буравчика (штопора). В литературе также оно известно, как правило правой руки. В научной среде выделяют и правило левой руки.

Применение правила буравчика

Данное правило гласит: если при движении вперед этого устройства траектория движения тока в проводнике совпадает с ним, то траектория вращения основания прибора комплементарна траектории движения магнитного контура.

Чтобы определить траекторию вращения магнитного контура на представленном графическом изображении нужно знать несколько особенностей.

Часто в задачах по физике нужно, наоборот, определить траекторию движения тока. Чтобы это сделать, дается направление вращения кругов магнитного поля.

Ручка буравчика начинается вращаться в сторону, указанную в условиях.

Если буравчик движется в поступательном направлении, значит, ток направлен в сторону движения, если же он направлен в обратную, то и ток движется соответственно.

Для определения траектории движения тока в случае, представленном на втором рисунке, тоже можно воспользоваться правилом штопора. Для этого необходимо вращать ручку буравчика в сторону, указанную на изображении контура магнитного поля. Если он будет двигаться поступательно, то ток будет двигаться в сторону от наблюдателя, если же, наоборот, только к наблюдателю.

Важно! Если указана траектория движения потока, то определить траекторию вращения линии магнитного контура можно по вращению ручки буравчика.

Оно обозначается при помощи точки или крестика. Точка означает движение в сторону наблюдателя, крестик означает обратное. Легко запомнить этот случай, используя так называемое правило «стрелы», если острие «смотрит», а в лицо, то траектория движения тока в сторону наблюдателя, если же в лицо «смотрит хвост стрелы», то она двигается от наблюдателя.

Как правило буравчика, так и правило правой руки, достаточно легко применить на практике.

Совет

Для этого нужно расположить кисть соответствующей руки таким образом, чтобы в лицевую сторону направлялся силовой контур магнитного поля, после чего большой палец, отведенный перпендикулярно, необходимо направить сторону движения тока, соответственно, остальные выпрямленные пальцы укажут на траекторию магнитного контура.

Различают исключительные случаи использования правила правой руки для вычисления:

  • уравнения Максвелла;
  • момента силы;
  • угловой скорости;
  • момента импульса;
  • магнитной индукции;
  • тока в проводе, движущегося через магнитное поле.

Правило левой руки

Правилом этой руки возможно вычислить направленность силы воздействия магнитного контура на заряженные элементарные составляющие атома плюсовой и минусовой полярности.

Возможно определить и направление тока, если доступна информация о траекториях вращения магнитного контура и действующей на проводник энергии. Определяется и направление магнитного контура в случае известности траектории движения силы и тока. Ну и можно выяснить знак заряда нестатичной частицы.

Это правило звучит следующим образом: расположив лицевую часть кисти соответствующей руки, чтобы воображаемый контур магнитного поля направлялись в нее под прямым углом, а пальцы, за исключением большого, направив в сторону движения тока, можно определить траекторию силы, воздействующая на этот провод при помощи перпендикулярно отодвинутого большого пальца. Сила, оказывающая воздействие на проводник, носит имя Мари Ампера, обнаружившего ее в 1820 году.

Сила Ампера: варианты расчета

Прежде чем сформулировать данную величину, необходимо разобраться, что такое понятие «сила» в физике. Ей называется величина в физике, которая является мерой воздействия всех окружающих тел на рассматриваемый объект. Обычно любую силу обозначают английской буквой F, от латинского fortis, что означает сильный.

Рассчитывается элементарная сила Ампера по формуле:

где, dl – часть длины проводника, B –индукция магнитного контура, I – сила тока.

Рассчитывается также сила Ампера по формуле:

где, J – направление плотности тока, dv– элемент объема проводника.

Формулировка расчета модуля силы Ампера, согласно литературе, звучит так: данный показатель напрямую зависит от силы тока, протяженности проводника, синуса, образуемого между этим вектором и самим проводником угла, и величины значения вектора магнитного контура в модуле. Она и носит название модуля силы Ампера. Формула данного закона математически строится так:

где, B – модуль индукции магнитного контура, I – сила тока, l – длина проводника, α – образуемый угол. Максимальное значение будет при перпендикулярном их пересечении.

Показатель измеряется в ньютонах (условное обозначение – Н) или

. Он является векторной величиной и зависит от вектора индукции и тока.

Существуют и другие формулы для расчета силы Ампера. Но на практике они достаточно редко востребованы и тяжелы для понимания.

Читайте также:  Малогабаритные стиральные машины автомат

Сила тока

Иногда чтобы рассчитать закон Ампера, для начала нужно вычислить силу тока. Существуют несколько формул расчета данной величины. Для расчета ее величины используют:

  • закон Ома для полного участка цепи и ее части;
  • отношение напряжения и суммы сопротивлений;
  • отношение мощности и напряжения.

Самым популярным является отношение количество заряда прошедшего за единицу времени через определенную поверхность к размеру этого интервала. Графически формула выглядит следующим образом:

Чтобы найти этот показатель можно пользоваться законом Ома для участка цепи. Он гласит следующее: величина этого показателя равна отношению приложенного напряжения к сопротивлению на измеряемым участке цепи. Записывается формула этого закона следующим образом:

Определить ее также можно, применив формулу закон Ома для полной цепи. Звучит он так: эта величина является отношением приложенного напряжения в цепи и суммы внутреннего сопротивления источника питания и всего сопротивления в цепи. Формула выглядит так:

Рассчитать данную величину можно, в случае если известны мощность и напряжение.

Важно! Применение каждой конкретной формулы зависит от имеющихся в распоряжении данных.

Обратите внимание

Согласно утвержденной МСЕ, измеряется сила тока в амперах, и обозначается А (в честь ученого, открывшего ее). Но это не единственный способ обозначения данной величины. Дополнительно измеряется сила тока в Кл/с.

Изучая в общеобразовательных учреждениях данный материал, ученики быстро забывают, как применять правила левой и правой руки, и для чего они вообще нужны. Также часто они не помнят в чём измеряют указанные величины. Ознакомившись с рассмотренным выше материалом, не должно возникнуть трудностей с применением рассмотренных правил и законов на практике.

Правило буравчика

 Правило правой руки



Источник: https://uchim.guru/fizika/pravilo-buravchika-i-pravoj-ruki.html

Правило правой и левой руки: формулировка и применение

Для обозначения направления тока, магнитных линий и прочих физических значений в науке применяют правило левой руки и правило правой руки (закон буравчика или винта). Указанные методы на практике дают наиболее точные результаты. Рассмотрим более подробно каждый из них.

Правило Буравчика

Этоправило на практике достаточно удобно для определения такого значения магнитного поля, как направленность напряжённости.

Использовать это правило возможно при условии, что к проводнику с током будет прямолинейно расположено магнитное поле.

С его помощью можно без наличия специализированных приборов определить различные физические величины (момент сил, импульса, вектор магнитной индукции).

Это правило:

  • поясняет особенность электромагнетизма;
  • объясняет физику движения магнитных полей, сопутствующих ему.

Формулировка правила буравчика состоит в следующем: если буравчик с правой нарезкой вкручивается вдоль линии тока, то направление магнитного поля совпадает с направлением рукоятки этого буравчика.

Основным принципом, используемым в правиле винта, является выбор направленности для базисов и векторов. Зачастую на практике определено использовать правый базис. Левые базисы используются крайне редко, в случае когда использование правого неудобно или в целом нецелесообразно. Этот принцип также применим и на соленоиде.

Соленоидом называется катушка со вплотную привязанными витками. Главным требованием является протяжённость катушки, которая должна быть существенно больше, нежели её диаметр.

Кольца соленоида напоминают поле непрерывного магнита. Магнитная стрелка, находясь в свободном вращении и находясь рядом с проводником тока, будет образовывать поле и устремиться занимать вертикальную позицию, проходящую вдоль проводника.

В этом случае оно звучит так: если охватить соленоид таким образом, чтобы пальцы показывали на направленность тока в винтах, то выпяченный заглавный палец правой руки покажет направленность рядов магнитной индукции.

Различные толкования правила буравчика говорят о том, что все его описания приспосабливаются к различным случаям их применения.

Правило правой руки говорит о следующем: охватив элемент, который исследуется таким образом, чтобы пальцы сжатого кулака показывали вектор магнитных линий, при поступательном движении вдоль магнитных линий, заглавный отогнутый на 90 градусов сравнительно ладошки палец покажет направленность движения тока.

В случае когда дан движущийся проводник, принцип будет иметь следующую формулировку: разместить руку так, чтобы силовые линии поля вертикально вступали в ладонь; заглавный палец руки, выставленный вертикально, будет ориентировать направленность перемещения этого проводника, в этом случае четыре остальных выставленных пальца, будут иметь такую же направленность, как и индукционный ток.

Его применение присуще при расчёте катушек, в которых образуется влияние на ток, что влечёт за собой формирование при потребности противотока.

В реальной жизни также применимо следствие этого принципа: если размесить ладошку правой руки так, чтобы линии магнитного силового поля входили в эту ладошку, а пальцы навести на линию перемещения заряженных частиц по оттопыренному заглавному пальцу, то возможно обозначить, куда будет направляться линия данной силы, оказывающая смещающее влияние на проводник. Иными словами, силы, дающей возможность вращать момент силы на валу любого двигателя, работающего с помощью электрического тока.

Правило левой руки

Рассмотрим правило: если разместить левую ладошку так, что четыре остальные пальца показывают направленность тока, то в этом случае линии индукции будут поступать в ладошку под прямым углом, а отвёрнутый заглавный палец и покажет вектор существующей силы.

Имеется иное обозначение.

Направленность силы Ампера и силы Лоренца должен указывать выставленный главный палец левой руки в том случае, если оставшиеся четыре пальца будут размещены в сторону передвижения положительно и отрицательно заряженных элементов электрического тока, и линии индукции образованного поля будут вертикально входить в ладошку. Это изобретение считается теоретическим и практическим объяснением способа работы двигателей и генераторов, работающих с помощью электрического тока.

Можно сделать вывод, что знание данных правил и умение их использовать на практике, позволяют создавать и придумывать электрические приборы и успешно работать с ними.

Видео

Это видео поможет вам лучше понять, что такое магнитное поле.

Что такое «Правило левой руки»? Ответ вы найдете в этом видео.

Магнитное поле — Сила Лоренца.

Источник: https://LivePosts.ru/articles/education-articles/fizika/pravilo-pravoj-i-levoj-ruki-formulirovka-i-primenenie

Что такое правило левой и правой руки в физике

Инструкция

Если в магнитное поле поместить металлический проводник с током, то на него будет действовать сила со стороны этого поля, сила Ампера. Ток в металле — это направленное движение множества электронов, на каждый из которых действует сила Лоренца. Силы, действующие на свободные электроны, имеют одну величину и одинаковое направление. Складываясь друг с другом, они дают результирующую силу Ампера. Сила получила свое название в честь французского физика и естествоиспытателя Андре Мари Ампера, который в 1820 году экспериментально исследовал действие магнитного поля на проводник с током. Изменяя форму проводников, а также их расположение в магнитном поле, Ампер определил силу, действующую на отдельные участки проводника.

Модуль силы Ампера пропорционален длине проводника, силе тока в нем и модулю индукции магнитного поля. Он зависит также от ориентации данного проводника в магнитном поле, другими словами, от угла, который образует направление тока по отношению к вектору индукции магнитного поля.

Если индукция во всех точках проводника одинакова и магнитное поле однородное, то модуль силы Ампера равен произведению силы тока в проводнике, модуля магнитной индукции, в котором он находится, длины этого проводника и синуса угла между направлениями тока и вектора индукции магнитного поля. Данная формула верна для проводника любой длины, если при этом он полностью находится в однородном магнитном поле.

Для того чтобы узнать направление силы Ампера, можно применить правило левой руки: если поставить левую руку так, чтобы четыре ее пальца указывали направление тока, при этом линии поля входили бы в ладонь, то направление силы Ампера покажет отогнутый на 90° большой палец.

Поскольку произведение модуля вектора индукции магнитного поля на синус угла представляет собой модуль компоненты вектора индукции, которая направлена перпендикулярно проводнику с током, ориентацию ладони можно определить по этой компоненте. Перпендикулярная составляющая к поверхности проводника должна при этом входить в открытую ладонь левой руки.

Важно

Для определения направления силы Ампера существует другой способ, его называют правилом часовой стрелки. Сила Ампера направлена в ту сторону, откуда кратчайший поворот тока к полю виден против часовой стрелки.

Действие силы Ампера можно продемонстрировать на примере параллельных токов. Два параллельных провода будут отталкиваться, если токи в них направлены противоположно друг другу, и притягиваться, если направления токов совпадают.

Источник: https://www.kakprosto.ru/kak-830584-chto-takoe-pravilo-levoy-i-pravoy-ruki-v-fizike-

Магнитное поле. Магнитная индукция. Правила буравчика и правой руки. Сила Ампера. Правило левой руки – Класс!ная физика

– это особый вид материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между движущимися электрически заряженными частицами.

Свойства стационарного магнитного поля

Постоянное (или стационарное) магнитное поле – это магнитное поле, неизменяющееся во времени .

1. Магнитное поле создается движущимися заряженными частицами и телами, проводниками с током, постоянными магнитами.

2. Магнитное поле действует на движущиеся заряженные частицы и тела, на проводники с током, на постоянные магниты, на рамку с током.

3. Магнитное поле вихревое, т.е. не имеет источника.

Магнитные силы

– это силы, с которыми проводники с током действуют друг на друга.

………………

Магнитная индукция

– это силовая характеристика магнитного поля.

Вектор магнитной индукции направлен всегда так, как сориентирована свободно вращающаяся магнитная стрелка в магнитном поле.

Единица измерения магнитной индукции в системе СИ:

Линии магнитной индукции

– это линии, касательными к которой в любой её точке является вектор магнитной индукции.

Однородное магнитное поле – это магнитное поле, у которого в любой его точке вектор магнитной индукции неизменен по величине и направлению; наблюдается между пластинами плоского конденсатора, внутри соленоида (если его диаметр много меньше его длины) или внутри полосового магнита.

Магнитное поле прямого проводника с током:

или

где

– направление тока в проводнике на нас перпендикулярно плоскости листа,

– направление тока в проводнике от нас перпендикулярно плоскости листа.

Магнитное поле соленоида:

Магнитное поле полосового магнита:

– аналогично магнитному полю соленоида.

Свойства линий магнитной индукции

– имеют направление; – непрерывны; -замкнуты (т.е. магнитное поле является вихревым); – не пересекаются;

– по их густоте судят о величине магнитной индукции.

Направление линий магнитной индукции

– определяется по правилу буравчика или по правилу правой руки.

Правило буравчика ( в основном для прямого проводника с током):

Если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика совпадает с направлением линий магнитного поля тока.

Правило правой руки

( в основном для определения направления магнитных линий
внутри соленоида):

Если обхватить соленоид ладонью правой руки так, чтобы четыре пальца были направлены вдоль тока в витках, то отставленный большой палец покажет направление линий магнитного поля внутри соленоида.

Существуют другие возможные варианты применения правил буравчика и правой руки.

Сила Ампера

– это сила, с которой магнитное поле действует на проводник с током.

Модуль силы Ампера равен произведению силы тока в проводнике на модуль вектора магнитной индуции, длину проводника и синус угла между вектором магнитной индукции и направлением тока в проводнике.

Сила Ампера максимальна, если вектор магнитной индукции перпендикулярен проводнику.

Совет

Если вектор магнитной индукции параллелен проводнику, то магнитное поле не оказывает никакого действия на проводник с током, т.е. сила Ампера равна нулю.

Читайте также:  Как подключить телефонную розетку

Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки:

Если левую руку расположить так, чтобы перпендикулярная проводнику составляющая вектора магнитной индукции входила в ладонь, а 4 вытянутых пальца были направлены по направлению тока, то отогнутый на 90 градусов большой палец покажет направление силы, действующий на проводник с током.

Примеры:

или

Действие магнитного поля на рамку с током

Однородное магнитное поле ориентирует рамку (т.е. создается вращающий момент и рамка поворачивается в положение, когда вектор магнитной индукции перпендикулярен плоскости рамки).

Неоднородное магнитное поле ориентирует + притягивает или отталкивает рамку с током.

Так, в магнитном поле прямого проводника с током (оно неоднородно) рамка с током ориентируется вдоль радиуса магнитной линии и притягивается или отталкивается от прямого проводника с током в зависимости от направления токов.

Назад в раздел «10-11 класс»

Электромагнитное поле – Класс!ная физика

Взаимодействие токов. Магнитное поле. Вектор магнитной индукции. Сила Ампера — Действие магнитного поля на движущийся заряд.Магнитные свойства вещества — Явление электромагнитной индукции. Магнитный поток.

Направление индукционного тока. Правило Ленца — ЭДС электромагнитной индукции. Вихревое электрическое поле — ЭДС индукции в движущихся проводниках
— Самоиндукция. Индуктивность. Энергия магнитного поля.

Вопросы к пр/работе

Источник: http://class-fizika.ru/10_15.html

Конспект урока по теме “Правило буравчика, правило правой руки”

Инфоурок › Физика ›Презентации›Конспект урока по теме “Правило буравчика, правило правой руки”

Бесплатно

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд
2 слайд Описание слайда:

Магнитное поле и его графическое изображение Поскольку электрический ток – это направленное движение заряженных частиц, то можно сказать, что магнитное поле создается движущимися заряженными частицами, как положительными, так и отрицательными. Для наглядного представления магнитного поля мы пользовались магнитными линиями.

Магнитные линии – это воображаемые линии, вдоль которых расположились бы маленькие магнитные стрелки, помещенные в магнитное поле. На рисунке показано магнитная линия (как прямолинейная, так и криволинейная). По картине магнитных линий можно судить не только о направлении, но и о величине магнитного поля.


3 слайд Описание слайда:

Обратите внимание

Неоднородное и однородное магнитное поле Сила, с которой поле полосового магнита действует на помещенную в это поле магнитную стрелку, в разных точках поля может быть различной как по модулю, так и по направлению. Такое поле называют неоднородным.

Линии неоднородного магнитного поля искривлены, их густота меняется от точки к точке. В некоторой ограниченной области пространства можно создать однородное магнитное поле, т.е. поле, в любой точке которого сила действия на магнитную стрелку одинакова по модулю и направлению. Для изображения магнитного поля пользуются следующим приемом.

Если линии однородного магнитного поля расположены перпендикулярно к плоскости чертежа и наплавлены от нас за чертеж, то их изображают крестиками, а если из-за чертежа к нам – то точками.
4 слайд Описание слайда:

Правило буравчика Направление линий магнитного поля тока связано с направлением тока в проводнике.

Правило буравчика если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика совпадает с направлением линий магнитного поля тока.

С помощью правила буравчика по направлению тока можно определить направлений линий магнитного поля, создаваемого этим током, а по направлению линий магнитного поля – направление тока, создающего это поле.
5 слайд Описание слайда:

Проводник с током расположен  перпендикулярно плоскости листа: 1.

Направление электрического тока от нас ( в плоскость листа) Согласно правилу буравчика, линии магнитного поля будут направлены по часовой стрелке. или Линии магнитного поля будут направлены по часовой стрелке
6 слайд Описание слайда:

Проводник с током расположен  перпендикулярно плоскости листа: 2.

Направление электрического тока на нас ( из плоскости листа) Согласно правилу буравчика, линии магнитного поля будут направлены по часовой стрелке.

или Линии магнитного поля будут направлены против часовой стрелки
7 слайд Описание слайда:

Важно

Правило правой руки Для определения направления линий магнитного поля соленоида удобнее пользоваться другим правилом, которое иногда называют правилом правой руки.

если обхватить соленоид ладонью правой руки, направив четыре пальца по направлению тока в витках, то отставленный большой палец покажет направление линий магнитного поля внутри соленоида.


8 слайд Описание слайда:

Соленоид, как и магнит, имеет полюсы: тот конец соленоида, из которого магнитные линии выходят, называется северным полюсом, а тот, в который входят – южным.

Зная направления тока в соленоиде, по правилу правой руки можно определить направление магнитных линий внутри него, а значит, и его магнитные полюсы и наоборот. Правило правой руки можно применять и для определения направления линий магнитного поля в центре одиночного витка с током.


9 слайд Описание слайда:

Правило правой руки для проводника с током Если правую руку расположить так, чтобы большой палец был направлен по току, то остальные четыре пальца покажут направление линии магнитной индукции

10 слайд Описание слайда:

1. Магнитное поле создается… 2.

Что показывает картина магнитных линий? 3.Дайте характеристику однородного магнитного поля. Выполнить чертеж. 4. Дайте характеристику неоднородного магнитного поля. Выполнить чертеж. 5.Изобразите однородное магнитное поле в зависимости от направления магнитных линий. Поясните . 6. Объясните принцип действия правила буравчика. 7.

Укажите два случая зависимости направления магнитных линий от направления электрического тока. 8. Каким правилом следует воспользоваться для определения направления магнитных линий соленоида. В чем оно заключается? 9.

Как определить полюсы соленоида?
11 слайд Описание слайда:

Обнаружение магнитного поля по его действию на электрический ток. Правило левой руки.


12 слайд Описание слайда:

Совет

На всякий проводник с током, помещенный в магнитное поле и не совпадающий c его магнитными линиями, это поле действует с некоторой силой.


13 слайд Описание слайда:

Выводы: Магнитное поле создаётся электрическим током и обнаруживается по его действию на электрический ток. Направление тока в проводнике, направление линий магнитного поля и направление силы, действующей на проводник, связаны между собой.


14 слайд Описание слайда:

Правило левой руки Направление силы, действующей на проводник с током в магнитном поле, можно определить, пользуясь правилом левой руки. Если левую руку расположить так , чтобы линии магнитного поля входили в ладонь перпендикулярно к ней, а четыре пальца были направлены по току.

То отставленный на 900 большой палец покажет направление действующей на проводник силы.
15 слайд Описание слайда:

За направление тока во внешней цепи принято направление от «+» к «–», т.е.

против направления движения электронов в цепи
16 слайд Описание слайда:

Определение силы Ампера Если левую руку расположить так, чтобы вектор магнитной индукции входил в ладонь, а вытянутые пальцы были направлены вдоль тока, то отведенный большой палец укажет направление действия силы Ампера на проводник с током.

17 слайд Описание слайда:

Правило левой руки можно применять для определения направления силы, с которой магнитное поле действует на отдельно взятые движущиеся заряженные частицы.
18 слайд Описание слайда:

Сила, действующая на заряд Если левую руку расположить так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь перпендикулярно к ней, а четыре пальца были направлены по движению положительно заряженной частицы (или против движения отрицательно заряженной), то отставленный на 900 большой палец покажет направление действующей на частицу силы Лоренца.
19 слайд Описание слайда:

Пользуясь правилом левой руки можно определить направление тока, направление магнитных линий, знак заряда движущейся частицы.
20 слайд Описание слайда:

Обратите внимание

Случай когда сила действия магнитного поля на проводник с током или движущуюся заряженную частицу F=0

21 слайд Описание слайда:

Реши задачу:
22 слайд
23 слайд Описание слайда:

Отрицательно заряженная частица, движущаяся со скоростью v в магнитном поле. Сделайте такой же рисунок в тетради и укажите стрелочкой направление силы, с которой поле действует на частицу. Магнитное поле действует с силой F на частицу, движущуюся со скоростью v. Определите знак заряда частицы.

Курс повышения квалификации ЕГЭ по физике: методика решения задач
Бесплатно

Общая информация

ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону N273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» педагогическая деятельность требует от педагога наличия системы специальных знаний в области обучения и воспитания детей с ОВЗ.

Поэтому для всех педагогов является актуальным повышение квалификации по этому направлению!

Дистанционный курс «Обучающиеся с ОВЗ: Особенности организации учебной деятельности в соответствии с ФГОС» от проекта “Инфоурок” даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (72 часа).

Подать заявку на курс Бесплатно Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Источник: https://infourok.ru/konspekt-uroka-po-teme-pravilo-buravchika-pravilo-pravoy-ruki-918260.html

mozok.click

Вы уже знаете, что около проводника с током существует магнитное поле. Исследуем магнитное поле прямого проводника с током.

Для этого пропустим проводник через лист картона (перпендикулярно листу), насыплем на картон железные опилки и замкнем цепь.

В магнитном поле проводника опилки намагнитятся и воссоздадут картину линий магнитной индукции магнитного поля прямого проводника с током — концентрические окружности, охватывающие проводник (см. рис. 3.1). А как определить направление магнитных линий?

Рис. 3.1. Определение направления линий магнитной индукции магнитного поля проводника с током с помощью магнитных стрелок

Знакомимся с правилом буравчика

Расположим рядом с проводником несколько магнитных стрелок и пустим в проводнике ток — стрелки сориентируются в магнитном поле проводника (рис. 3.1, а). Северный полюс каждой стрелки укажет направление вектора индукции магнитного поля в данной точке, а значит, и направление магнитных линий этого поля.

С изменением направления тока в проводнике изменится и ориентация магнитных стрелок (рис. 3.1, б). Это означает, что направление магнитных линий зависит от направления тока в проводнике.

Определять направление линий магнитной индукции с помощью магнитной стрелки не всегда удобно, поэтому используют правило буравчика:

Важно

Если вкручивать буравчик по направлению тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика укажет направление магнитных линий магнитного поля тока (рис. 3.2, а);

или иначе:

Если направить большой палец правой руки по направлению тока в проводнике, то четыре согнутых пальца укажут направление магнитных линий магнитного поля тока (рис. 3.2, б).

Рис. 3.2. Определение направления линий магнитного поля проводника с током с помощью правила буравчика

Рис. 3.3. Линии магнитной индукции магнитного поля прямого проводника с током. Проводник расположен перпендикулярно плоскости рисунка; крестик (х) означает, что сила тока в проводнике направлена от нас

Убедитесь в справедливости правила буравчика для случаев, представленных на рис. 3.1.

Выясняем, от чего зависит модуль индукции магнитного поля проводника с током

Вспомните: магнитное действие проводника с током первым обнаружил Х. Эрстед в 1820 г. А вот почему это открытие не было сделано раньше? Дело в том, что с увеличением расстояния от проводника магнитная индукция созданного им поля быстро уменьшается. Поэтому, если магнитная стрелка расположена не вблизи проводника с током, магнитное действие тока почти незаметно.

Рассмотрите рис. 3.3. Почему с увеличением расстояния от проводника плотность линий магнитной индукции уменьшается? Равны ли модули векторов Б1 и В2?

Читайте также:  Дециметровая антенна своими руками

Магнитная индукция зависит также от силы тока: с увеличением силы тока в проводнике магнитная индукция созданного им магнитного поля увеличивается.

изучаем магнитное поле катушки с током

Совет

Свернем изолированный провод в катушку и пустим по проводу ток. Если теперь вокруг катушки разместить магнитные стрелки, то к одному торцу катушки стрелки повернутся северным полюсом, а к другому — южным (рис. 3.4). Это означает, что около катушки с током существует магнитное поле.

Как и полосовой магнит, катушка с током имеет два полюса — южный и северный. Полюсы катушки расположены на ее торцах, и их легко определить с помощью правой руки:

Если четыре согнутых пальца правой руки направить по направлению тока в катушке, то отогнутый на 90° большой палец укажет направление на северный полюс катушки, то есть направление вектора магнитной индукции внутри катушки (рис. 3.5).

Сравнив магнитные линии постоянного полосового магнита и катушки с током, увидим, что они очень похожи (рис. 3.6). Заметим: магнитная стрелка, подвешенная катушка с током и подвешенный полосовой магнит ориентируются в магнитном поле Земли одинаково.

Подводим итоги

Около проводника с током существует магнитное поле. Магнитная индукция поля, созданного током, уменьшается с увеличением расстояния от проводника и увеличивается с увеличением силы тока в проводнике.

Направление линий магнитной индукции магнитного поля проводника с током можно определить с помощью магнитных стрелок или правила буравчика.

Катушка с током, как и постоянный магнит, имеет два полюса. Их можно определить с помощью правой руки: если четыре согнутых пальца правой руки направить по направлению тока в катушке, то отогнутый на 90° большой палец укажет направление на ее северный полюс.

Контрольные вопросы

1. Как определить направление линий магнитной индукции магнитного поля проводника с током? 2. Сформулируйте правило буравчика. 3.

Обратите внимание

Как магнитная индукция магнитного поля проводника с током зависит от расстояния до проводника? от силы тока в проводнике? 4.

Какой вид имеют линии магнитной индукции магнитного поля прямого проводника с током? катушки с током? 5. Как определить магнитные полюсы катушки с током?

Упражнение № 3

1. На рис. 1 изображена линия магнитной индукции магнитного поля проводника с током. Определите направление тока в проводнике.

2. На рис. 2 изображены линии магнитной индукции магнитных полей двух проводников с током. Определите: 1) направление магнитного поля проводника на рис. 2, а; 2) направление тока в проводнике на рис. 2, б;

3) в какой точке — А или В — магнитное поле сильнее (рис. 2, а, б).

3. Каким полюсом должна повернуться к нам магнитная стрелка (рис. 3)? Изменится ли ответ, если стрелку расположить над проводником?

4. Над катушкой подвешен магнит (рис. 4). Как будет вести себя магнит, если замкнуть цепь?

5. Определите полюсы источника тока на рис. 5.

6. В некоторых приборах проявления магнитного поля тока нежелательны. В таких приборах используется бифилярная намотка: провод скручивают вдвое так, чтобы оба его конца оказались рядом. В чем смысл такой намотки?

Экспериментальное задание

«Электромагнитный компас». Склейте бумажный цилиндр диаметром 7-10 мм и длиной 4-5 см. На полученный каркас намотайте 20-30 витков тонкого изолированного провода.

Полученную катушку закрепите горизонтально на небольшой дощечке (или пробке), концы провода соедините с батареей гальванических элементов. Определите полюсы катушки, отметьте их. Опустите дощечку в широкий сосуд с водой. Электромагнитный компас готов. Как он будет действовать? Вставьте в катушку железный гвоздь. Будет ли теперь компас работать правильно?

Физика и техника в Украине

Важно

Александр ильич Ахиезер (1911-2000) — выдающийся украинский физик-теоретик, академик НАНУ, основатель научной школы теоретической физики. Среди его учеников — академики В. Г. Барьяхтар, Д. В. Волков, С. В. Пелетминский, А. Г. Си-тенко и более 30 членов-корреспондентов и докторов наук.

Исследуя взаимодействие ультразвука с кристаллами, А. И. Ахиезер разработал механизм поглощения, обусловленный модуляцией энергии квазичастицы внешним полем, который получил название «механизм Ахиезера».

Ученый является автором теории резонансных ядерных реакций, получил фундаментальные результаты при исследованиях физики плазмы, вместе с учениками сформулировал основы электродинамики плазмы. Совместно с В. Г. Барьяхтаром и С. В.

Пелетминским ученый открыл новое явление — магнитоакустический резонанс.

Имя А. И. Ахиезера носит Институт теоретической физики — структурное подразделение Национального научного центра «Харьковский физико-технический институт».

Это материал учебника Физика 9 класс Барьяхтар, Довгий

Источник: https://mozok.click/992-magnitnoe-pole-toka-pravilo-buravchika.html

Правило буравчика

Тем, кто выбрал основную профессию, с электроникой, известны все правила и законы, связанные с электрическим током и электромагнитных полей. И одно из самых важнейших правил для людей этой профессии – это правило буравчика. Назвать его законом можно конечно, но с большой натяжкой, скорее это основное свойство фундаментального электромагнетизма.

В промышленности и природных условиях довольно широко имеют распространения волны и электромагнитные поля, неся в себе энергию. В пространстве они, как правило, располагаются перпендикулярно друг другу, и обладают основными характеристиками:

  • Буквой «Н» обозначается электрическое поле, а точнее, его напряженность
  • «В» расскажет о напряженности магнитного поля

Правило буравчика – разбираем термин и особенности

Вспоминаем основу электричества, с ней мы ознакомились еще в школе – электрический ток получается благодаря движению заряженных частиц, и двигаются они по любому из проводящих материалов.

Частички получают при помощи магнитного импульса заряд, достаточного для того, чтобы частички могли передвигаться, покидая свою орбиту из атома. Электрический ток проходит по проводнику, формируя, таким образом, поле, а его величина и напряженность зависит от силы напряженности этого поля.

Правило буравчика, о котором идет речь, определяется направление и зависимость, с направлением и движением частиц, чистейшая физика во всех ее проявлениях.

О самом поле с волнами

Для получения тока вокруг проводника вращаются частички, образуя поле, по закрепленному металлическому стержню, с намотанной проволокой вокруг в виде пружинки, пропустить ток, то получится простейший соленоид. Благодаря ему и возникает магнитное поле, ну а его направление определяется правилом или «законом» буравчика.

Определяется поле так – конец соленоида, через который проходят магнитные линии, считается южным полюсом, а другой – северный. При изменении или загибе проволоки будет изменяться направление тока и волн.

То есть мы получаем, таким образом, примитивную батарейку, с известным «+» и «-», а знание заданного направления позволяет легко использовать это правило буравчика, которым удобно пользоваться на практике.

Окунемся в историю и практику

Формулировка или «закон» названо в честь чешского ученого одноименной фамилии, он же его и придумал. Есть и другое мнение среди ученых – буравчик имеет резьбу, как у штопора, поэтому закручиваться может только в одном направлении, тем самым создавая правильные магнитные волны.

На примере можно убедиться в том, что если импровизированный винт правильно вкручивать, то само направление вращения рукоятки штопора определяет направление, по которому проходит магнитный импульс.

Определение правила

С левой определяют направление действующей силы, на проводник с имеющимся током в магнитном или электромагнитном поле. Правая рука определяет, как уже говорилось выше частиц, указывая им путь для движения.

Закон или правило буравчика помогает определить не только магнитное поле, но и для вычисления аксиального вектора, угловой скорости, магнитной индукции, и многого другого. Но, стоит отметить, что для каждого варианта вычисления правило имеет особенную формулировку.

Выводы

Буравчик можно ввернуть только лишь в одну сторону, и штопор будет завинчиваться в заданном направлении, определяя, куда двигаться заряженным частичкам.

Правило буравчика используется широко не только в лабораториях, где царит физика, но и во многих современных технологиях. Спасибо огромное чешскому ученому, за то, что он доступно и понятно на примерах объяснил нам, как работает закон.

Видео про правило буравчика

Источник: http://ellewoman.ru/pravilo-buravchika/

Правило буравчика: определение и применение

Правило буравчика предназначено для того, чтобы определять направление движения магнитных полей или линий магнитной индукции в пространстве вокруг реального прямолинейного проводника с током.

Физическая формулировка:

Правило буравчика имеет другие названия – правило правой руки или правила винта и гласит так: если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика совпадает с направлением линий магнитного поля тока.

Правило буравчика определение знает каждый, кто изучал физику, но основное в этом правиле — его понимание. А оно заключается в следующем:

  1. Правило объясняет фундаментальное свойство электромагнетизма, но физическим законом не является.
  2. Правило объясняет свойство электротока и поведения магнитных силовых полей, сопутствующих ему.

Принцип правила и практическое применение

Для того, чтобы понять сущность правила буравчика, вспомним, что электроток — это направленное движение элементарных частиц, которые несут заряд электричества по проводникам, ими могут быть любые материалы, обладающие электропроводностью. Это можно сопоставить с движением меж атомами валентных электронов, получивших извне магнитный импульс, а значит силу энергии, которой достаточно для того, чтобы электрон вырвался из собственной орбиты в атоме.

Представьте себе, что у нас есть источник ЭДС с замкнутой цепью, то есть током, идущим по проводу. Источник создаёт движение частиц, оно является направленным от «плюс» к «минус» и происходит по проводнику, а вокруг него всегда появляется магнитное завихрение, вращение в котором идёт по определённой траектории.

Конфигурация завихрений имеет большое значение, потому что поля вертящиеся вокруг проводников взаимодействуют, и в зависимости от того, в какую сторону они вращаются могут отталкиваться друг от друга или притягиваться между собой. Этот закон взаимодействия был сформулирован Ампером и стал основой создания электромоторов.

Не зная правила буравчика, невозможно было бы создать электромотор. В этом заключается практическое применение правила.

 Способы определения движения тока и магнитного поля с помощью правила винта

Направление движения от «плюс» к «минус» позволяет легко использовать правило винта, движения делаются так, как будто вкручивается штопор вдоль проводника, в нём стандартная правая резьба и движение рукоятки штопора покажет направление движения силовых магнитных линий.

Правило можно применить и иным способом: мысленно правой рукой обхватите проводник, по которому идёт ток.

Сделайте это таким образом, чтобы согнутые пальцы были направлены по направлению движения магнитного поля, отогните в сторону большой палец, он и покажет направление движения тока по проводу.

Таки же образом или мысленным охватом рукой провода, в котором вы знаете как движется ток, вы можете определить движение магнитного поля. Для этого установите большой палец в направлении тока и сделайте охват, пальцы в согнутом положении покажут направление завихрения силовых магнитных линий.

Использование правила характерно при расчёте катушек индукции, в коих на основании направления завихрений оказывается воздействие на движущийся ток, в том числе даётся возможность создания при необходимости противотоков.

На практике применяется и следствие правила правой руки: разместив ладонь правой руки таким образом, когда линии силового магнитного поля входят в неё, а пальцы направлены по оси движения заряженных частиц по отогнутому большому пальцу можно определить в каком направлении находится вектор силы, который будет оказывать на проводник смещающее воздействие. То есть силы, создающей вращающий момент на валу любого электрического двигателя.

Таким образом, без знания правила буравчика невозможно создавать электроприборы и работать с ними и с электропроводкой.

Источник: http://solo-project.com/articles/10/pravilo-buravchika-opredelenie-i-primenenie.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector