Reglen for kardan, højre hånd og venstre hånd har fundet bred anvendelse i fysik. Mnemoniske regler er nødvendige for nem og intuitiv memorering af information. Normalt er dette en anvendelse af komplekse mængder og koncepter til husholdnings- og improviseret ting. Den første til at formulere disse regler er fysikeren Pyotr Buravchik. Denne regel refererer til mnemonic og er tæt forbundet med reglen om højre hånd, dens opgave er at bestemme retningen af aksiale vektorer for en kendt retning af grundlaget. Sådan siger leksikonerne, men vi vil fortælle dig om det med enkle ord, kort og tydeligt.
Indhold:
- Forklaring af navnet
- Hvordan magnetfeltet er forbundet med kardan og hænder
- Magnetisk felt i solenoiden
- Bestemmelse af strømmens retning med en kardan
- Hvad har med venstre hånd at gøre
- konklusioner
Forklaring af navnet
De fleste husker omtalen af dette fra fysikkurset, nemlig elektrodynamikafsnittet. Det skete af en grund, for denne mnemonic gives ofte til eleverne for at forenkle forståelsen af materialet. Faktisk bruges kardanreglen både i elektricitet, til at bestemme retningen af magnetfeltet, og i andre sektioner, for eksempel til at bestemme vinkelhastigheden.
En kardan betyder et værktøj til at bore huller med lille diameter i bløde materialer; for en moderne person vil det være mere almindeligt at give en proptrækker som eksempel.
Vigtig! Det antages, at gimlet, skrue eller proptrækker har et højregevind, det vil sige, at rotationsretningen, når den skrues, er med uret, dvs. til højre.
Videoen nedenfor giver den fulde ordlyd af gimbal-reglen, sørg for at se for at forstå hele pointen:
Hvordan magnetfeltet er forbundet med kardan og hænder
I fysikproblemer, i studiet af elektriske størrelser, står de ofte over for behovet for at finde strømmens retning ifølge vektoren af magnetisk induktion og omvendt. Disse færdigheder vil også være påkrævet ved løsning af komplekse problemer og beregninger relateret til systemernes magnetfelt.
Inden jeg går videre med overvejelserne om reglerne, vil jeg minde om, at strømmen løber fra et punkt med et højt potentiale til et punkt med et mindre. Det kan siges mere enkelt - strømmen løber fra plus til minus.
Kardanreglen har følgende betydning: når kardanspidsen skrues i strømmens retning, vil håndtaget rotere i retning af vektoren B (vektoren af de magnetiske induktionslinjer).
Højrehåndsreglen fungerer således:
Placer tommelfingeren, som om du viser "klasse!", Drej derefter hånden, så strømmens retning og fingeren falder sammen. Så vil de resterende fire fingre falde sammen med magnetfeltvektoren.
En klar opdeling af højrehåndsreglen:
For at se dette mere klart, udfør et eksperiment - drys metalspåner på papir, lav i et ark hul og før ledningen, efter at have påført strøm til den, vil du se, at chipsene er grupperet i koncentriske cirkler.
Magnetisk felt i solenoiden
Alt ovenstående er sandt for en lige leder, men hvad nu hvis lederen er viklet ind i en spole?
Vi ved allerede, at når der flyder strøm rundt om en leder, skabes et magnetfelt, en spole er en ledning, der er viklet i ringe rundt om en kerne eller dorn mange gange. I dette tilfælde forstærkes magnetfeltet. Magnet og spole er grundlæggende det samme. Hovedtræk er, at magnetfeltlinjerne løber på samme måde som i situationen med en permanent magnet. Solenoiden er en styret analog af sidstnævnte.
Højrehåndsreglen for en solenoide (spole) hjælper os med at bestemme retningen af magnetfeltet. Hvis du holder spolen i hånden, så fire fingre vender i retning af den aktuelle strøm, så vil din tommelfinger pege på vektor B i midten af spolen.
Vrider du kardanen langs svingene, igen i strømmens retning, dvs. fra "+" terminalen til "-" terminalen på solenoiden, så er den skarpe ende og bevægelsesretningen den samme som den magnetiske induktionsvektor.
Med enkle ord, hvor du drejer kardanen, går magnetfeltlinjerne derud. Det samme gælder for en omgang (cirkulær leder)
Bestemmelse af strømmens retning med en kardan
Hvis du kender retningen af vektoren B - magnetisk induktion, kan du nemt anvende denne regel. Bevæg tommelfingeren mentalt langs feltets retning i spolen med den skarpe del fremad, henholdsvis, rotation med uret langs bevægelsesaksen vil vise, hvor strømmen løber.
Hvis ledningen er lige, drej proptrækkeren langs den angivne vektor, så denne bevægelse er med uret. Velvidende, at den har et højregevind - retningen, hvori den er skruet ind, falder sammen med strømmen.
Hvad har med venstre hånd at gøre
Forveksle ikke gimbalen og venstrehåndsreglen, den er nødvendig for at bestemme kraften, der virker på lederen. Den rette håndflade på venstre hånd er placeret langs guiden. Fingrene peger i retning af strømmen I. Markens linjer passerer gennem den åbne håndflade. Tommelfingeren falder sammen med kraftvektoren - dette er meningen med venstrehåndsreglen. Denne kraft kaldes Ampere-kraften.
Du kan anvende denne regel på en individuel ladet partikel og bestemme retningen af 2 kræfter:
- Lorenz.
- Ampere.
Forestil dig en positivt ladet partikel, der bevæger sig i et magnetfelt. Linjerne i den magnetiske induktionsvektor er vinkelrette på dens bevægelsesretning. Du skal placere din åbne venstre håndflade med fingrene i retning af ladningsbevægelsen, vektor B skal trænge ind i håndfladen, så vil tommelfingeren angive retningen af vektor Fа. Hvis partiklen er negativ, vender fingrene mod ladningsbanen.
Hvis du på et tidspunkt ikke forstod, viser videoen tydeligt, hvordan du bruger venstrehåndsreglen:
Det er vigtigt at vide! Hvis du har en krop, og en kraft virker på den, som har en tendens til at dreje den, skal du dreje skruen i denne retning, og du vil bestemme, hvor kraftmomentet er rettet. Hvis vi taler om vinkelhastighed, så er situationen som følger: Når proptrækkeren roterer i én retning med kroppens rotation, vil den skrue i retning af vinkelhastigheden.
konklusioner
Det er meget nemt at mestre disse metoder til at bestemme retningen af kræfter og felter. Sådanne mnemoniske regler i elektricitet letter i høj grad skolebørns og studerendes opgaver. Selv en fuld tekande kan klare kardanen, hvis han har åbnet vinen med en proptrækker mindst én gang. Det vigtigste er ikke at glemme, hvor strømmen flyder. Jeg gentager, at brugen af kardan og højre hånd oftest med succes bruges i elektroteknik.
Endelig anbefaler vi at se videoen, takket være hvilken du ved eksempel kan forstå, hvad kardanreglen er, og hvordan man anvender den i praksis:
Du ved sikkert ikke:
- Lederens modstands afhængighed af temperaturen
- Sådan bliver du elektriker
- Hvad er fase, nul og jord
- Elektrotekniske prøver