Proste wyjaśnienie zasady świdra

Wyjaśnienie tytułu

Większość ludzi pamięta o tym wspomnienie z kursu fizyki, a mianowicie z sekcji elektrodynamiki. Stało się to z uzasadnionego powodu, ponieważ mnemonika jest często podawana uczniom w celu uproszczenia zrozumienia materiału. W rzeczywistości reguła świdra stosowana jest zarówno w elektryczności, aby określić kierunek pola magnetycznego, jak i w innych sekcjach, na przykład w celu określenia prędkości kątowej.

Pod świdrem rozumie się narzędzie do wiercenia otworów o małej średnicy w miękkich materiałach, dla nowoczesnej osoby częściej podaje się na przykład korkociąg.

Ważne! Zakłada się, że świder, śruba lub korkociąg ma gwint prawostronny, to znaczy kierunek obrotu, gdy jest skręcony, zgodnie z ruchem wskazówek zegara, tj. w prawo.

Poniższy film zawiera pełne stwierdzenie reguły świdrowej, koniecznie spójrz na cały punkt:

W jaki sposób pole magnetyczne jest połączone z świderem i rękami

W problemach fizyki, w badaniu wielkości elektrycznych często napotyka się potrzebę znalezienia kierunku prądu wzdłuż wektora indukcji magnetycznej i odwrotnie. Umiejętności te będą również wymagane w rozwiązywaniu złożonych problemów i obliczeń związanych z polem magnetycznym systemów.

Zanim zacznę rozważać zasady, chcę przypomnieć, że prąd płynie z punktu o dużym potencjale do punktu o mniejszym. Można powiedzieć po prostu - prąd płynie od plus do minus.

Reguła świdra ma następujące znaczenie: podczas wkręcania końcówki świdra wzdłuż bieżącego kierunku uchwyt obraca się w kierunku wektora B (wektor linii indukcji magnetycznej).

Reguła prawej ręki działa w następujący sposób:

Połóż kciuk, jakbyś pokazywał „klasę!”, A następnie obróć rękę, aby kierunek prądu i palec pokrywały się. Następnie pozostałe cztery palce pokrywają się z wektorem pola magnetycznego.

Wizualna analiza reguły prawej ręki:

Aby to lepiej zobaczyć, przeprowadź eksperyment - posyp metalowymi wiórami na papierze, zrób dziurę w arkuszu i przewlecz drut, po przyłożeniu do niego prądu zobaczysz, że wióry są zgrupowane w koncentrycznych okręgach.

Pole magnetyczne w elektromagnesie

Wszystko powyższe jest prawdą dla prostoliniowego przewodnika, ale co, jeśli przewodnik zostanie zwinięty w cewkę?

Wiemy już, że gdy prąd przepływa wokół przewodnika, powstaje pole magnetyczne, cewka jest drutem zwiniętym w pierścienie wokół rdzenia lub trzpienia wiele razy. Pole magnetyczne w tym przypadku jest wzmacniane. Elektrozawór i cewka to w zasadzie to samo. Główną cechą jest to, że linie pola magnetycznego przechodzą tak samo, jak w przypadku magnesu stałego. Elektrozawór jest kontrolowanym analogiem tego drugiego.

Reguła prawej ręki dla elektromagnesu (cewki) pomoże nam określić kierunek pola magnetycznego. Jeśli weźmiesz cewkę do ręki, aby cztery palce spojrzały w kierunku przepływu prądu, wówczas kciuk wskaże wektor B na środku cewki.

Jeśli przekręcisz świder wzdłuż zwojów, ponownie w kierunku prądu, tj. od zacisku „+” do zacisku „-” elektromagnesu, wówczas ostry koniec i kierunek ruchu są wektorem indukcji magnetycznej.

Mówiąc prosto - tam, gdzie obracasz świder, linie pola magnetycznego wychodzą tam. To samo dotyczy jednego zwoju (przewód okrągły)

Określenie aktualnego kierunku przez wiertarkę

Jeśli znasz kierunek wektora B - indukcja magnetyczna, możesz łatwo zastosować tę regułę. Umysłowo przesuń świder wzdłuż kierunku pola w cewce, odpowiednio ostrą częścią do przodu, obracając się zgodnie z ruchem wskazówek zegara wzdłuż osi ruchu, pokaże, gdzie płynie prąd.

Jeśli przewodnik jest prosty - obróć uchwyt korkociągu wzdłuż wskazanego wektora, aby ruch ten był zgodny z ruchem wskazówek zegara. Wiedząc, że ma gwint prawy, kierunek wkręcania pokrywa się z prądem.

Co jest związane z lewą ręką

Nie mylić świdra i reguły lewej ręki, konieczne jest określenie siły działającej na przewodnik. Wyprostowana dłoń lewej ręki znajduje się wzdłuż przewodnika. Palce pokazują kierunek prądu I. Linie pola przechodzą przez otwartą dłoń. Kciuk pokrywa się z wektorem siły - takie jest znaczenie reguły lewej ręki. Ta siła nazywa się mocą Ampere.

Możesz zastosować tę zasadę do osobnej naładowanej cząstki i określić kierunek 2 sił:

1. Lorentz.
2. Amper.

Wyobraź sobie naładowaną dodatnio cząsteczkę poruszającą się w polu magnetycznym. Linie wektora indukcji magnetycznej są prostopadłe do kierunku jego ruchu. Konieczne jest ustawienie otwartej lewej dłoni palcami w kierunku ruchu ładunku, wektor B powinien penetrować dłoń, a następnie kciuk wskaże kierunek wektora Fa. Jeśli cząstka jest ujemna, palce patrzą w kierunku przeciwnym do ładunku.

Jeśli w pewnym momencie nie zrozumiałeś, wideo wyraźnie pokazuje, jak korzystać z reguły lewej ręki:

Ważne jest, aby wiedzieć! Jeśli masz ciało i działa na niego siła, która ma tendencję do obracania go, obróć śrubę w tym kierunku, a sam określisz, gdzie skierowany jest moment siły. Jeśli mówimy o prędkości kątowej, to dzieje się tak: gdy korkociąg obraca się w jednym kierunku z obrotem ciała, zostanie wkręcony w kierunku prędkości kątowej.

Wyniki

Opanowanie tych metod określania kierunku sił i pól jest bardzo proste. Takie mnemoniczne zasady dotyczące elektryczności znacznie ułatwiają zadania uczniów i uczniów. Nawet pełny czajniczek odkryje to za pomocą świdra, jeśli przynajmniej raz otworzy wino korkociągiem. Najważniejsze, aby nie zapomnieć, gdzie płynie prąd. Powtarzam, że użycie świdra i prawej ręki jest najczęściej z powodzeniem stosowane w elektrotechnice.

Na koniec zalecamy obejrzenie filmu, dzięki któremu można zrozumieć przykładowo, czym jest reguła świdra i jak ją zastosować w praktyce:

Na pewno nie wiesz:

• Rezystancja przewodnika a temperatura
• Jak zostać elektrykiem
• Czym jest faza, zero i ziemia
• Testy elektryczne