Gimbalin sääntö, oikea ja vasen käsi ovat löytäneet laajan sovelluksen fysiikassa. Muistisääntöjä tarvitaan tiedon helppoon ja intuitiiviseen ulkoamiseen. Yleensä tämä on monimutkaisten määrien ja käsitteiden soveltamista kotitalous- ja improvisoituihin asioihin. Ensimmäinen, joka muotoilee nämä säännöt, on fyysikko Pjotr Buravchik. Tämä sääntö viittaa muistomerkkiin ja liittyy läheisesti oikean käden sääntöön, sen tehtävänä on määrittää aksiaalivektorien suunta tunnetulle kannan suunnalle. Näin sanotaan tietosanakirjoissa, mutta kerromme sinulle siitä yksinkertaisin sanoin, lyhyesti ja selkeästi.
Sisältö:
- Nimen selitys
- Kuinka magneettikenttä liittyy gimbaliin ja käsiin
- Magneettikenttä solenoidissa
- Virran suunnan määritys gimbalilla
- Mitä tekemistä vasemman käden kanssa
- johtopäätöksiä
Nimen selitys
Useimmat ihmiset muistavat maininnan tästä fysiikan kurssista, nimittäin sähködynamiikan osiosta. Se tapahtui syystä, koska tämä muistomerkki annetaan usein opiskelijoille materiaalin ymmärtämisen yksinkertaistamiseksi. Itse asiassa kardaanisääntöä käytetään sekä sähkössä magneettikentän suunnan määrittämiseen että muissa osissa, esimerkiksi kulmanopeuden määrittämiseen.
Gibaali tarkoittaa työkalua pienikokoisten reikien poraamiseen pehmeisiin materiaaleihin, nykyajan ihmiselle on yleisempää antaa esimerkkinä korkkiruuvi.
Tärkeä! Oletetaan, että kierre, ruuvi tai korkkiruuvi on oikeanpuoleinen, eli sen pyörimissuunta ruuvattaessa on myötäpäivään, ts. oikealle.
Alla oleva video tarjoaa kardaanisäännön täydellisen sanamuodon, varmista, että ymmärrät koko asian:
Kuinka magneettikenttä liittyy gimbaliin ja käsiin
Fysiikan ongelmissa, sähköisten suureiden tutkimuksessa, he kohtaavat usein tarpeen löytää virran suunta magneettisen induktion vektorin mukaan ja päinvastoin. Näitä taitoja tarvitaan myös järjestelmien magneettikenttään liittyvien monimutkaisten ongelmien ratkaisemisessa ja laskelmissa.
Ennen kuin jatkan sääntöjen tarkastelua, haluan muistuttaa, että virta kulkee pisteestä, jossa on korkea potentiaali, pisteeseen, jossa on pienempi. Voidaan sanoa yksinkertaisemmin - virta kulkee plussasta miinukseen.
Kardaanisäännöllä on seuraava merkitys: kun gimbalin kärkeä ruuvataan virran suunnassa, kahva pyörii vektorin B (magneettisten induktiolinjojen vektori) suuntaan.
Oikean käden sääntö toimii näin:
Aseta peukalosi ikään kuin näyttäisit "luokka!", käännä sitten kättäsi niin, että virran ja sormen suunta ovat samat. Sitten loput neljä sormea osuvat yhteen magneettikentän vektorin kanssa.
Selkeä jaottelu oikean käden säännöstä:
Nähdäksesi tämän selkeämmin, suorita kokeilu - ripottele metallilastuja paperille, tee arkkiin reikä ja ohita johdin, kun olet syöttänyt siihen virtaa, näet, että sirut on ryhmitelty samankeskisiin ympyrät.
Magneettikenttä solenoidissa
Kaikki yllä oleva pätee suoralle johtimelle, mutta entä jos johdin on kierretty kelaan?
Tiedämme jo, että kun virta kulkee johtimen ympärillä, syntyy magneettikenttä, kela on lanka, joka on kierretty monta kertaa renkaiksi sydämen tai tuurnan ympärille. Tässä tapauksessa magneettikenttä vahvistuu. Solenoidi ja kela ovat periaatteessa sama asia. Pääominaisuus on, että magneettikenttäviivat kulkevat samalla tavalla kuin kestomagneetin tilanteessa. Solenoidi on jälkimmäisen ohjattu analogi.
Solenoidin (käämin) oikean käden sääntö auttaa meitä määrittämään magneettikentän suunnan. Jos pidät kelaa kädessäsi niin, että neljä sormea on suunnattu virran suuntaan, peukalo osoittaa vektoria B kelan keskellä.
Jos käännät gimbaalia käännöksiä pitkin, taas virran suuntaan, ts. "+"-liittimestä solenoidin "-"-napaan, niin terävä pää ja liikesuunta ovat samat kuin magneettisen induktion vektori.
Yksinkertaisesti sanottuna, missä käännät gimbaalia, magneettikenttäviivat menevät ulos. Sama pätee yhdelle kierrokselle (pyöreä johdin)
Virran suunnan määritys gimbalilla
Jos tiedät vektorin B suunnan - magneettinen induktio, voit helposti soveltaa tätä sääntöä. Liikuta peukaloa henkisesti kelassa olevan kentän suunnassa terävä osa eteenpäin vastaavasti, myötäpäivään pyöriminen liikeakselia pitkin näyttää missä virta kulkee.
Jos lanka on suora, kierrä korkkiruuvia osoitettua vektoria pitkin niin, että liike on myötäpäivään. Tietäen, että siinä on oikea kierre - suunta, johon se on ruuvattu, on sama kuin virran.
Mitä tekemistä vasemman käden kanssa
Älä sekoita gimbaalia ja vasemman käden sääntöä, sitä tarvitaan johtimeen vaikuttavan voiman määrittämiseen. Vasemman käden suoristettu kämmen on sijoitettu ohjainta pitkin. Sormet osoittavat virran I suuntaan. Kentän linjat kulkevat avoimen kämmenen läpi. Peukalo osuu yhteen voimavektorin kanssa - tämä on vasemman käden säännön merkitys. Tätä voimaa kutsutaan ampeerivoimaksi.
Voit soveltaa tätä sääntöä yksittäiseen varautuneeseen hiukkaseen ja määrittää kahden voiman suunnan:
- Lorenz.
- Ampeeri.
Kuvittele positiivisesti varautunut hiukkanen liikkuvan magneettikentässä. Magneettisen induktiovektorin viivat ovat kohtisuorassa sen liikesuuntaan nähden. Sinun on asetettava avoin vasen kämmen sormillasi latausliikkeen suuntaan, vektorin B tulisi tunkeutua kämmenelle, sitten peukalo osoittaa vektorin Fа suunnan. Jos hiukkanen on negatiivinen, sormet ovat kohti varauspolkua.
Jos et jossain vaiheessa ymmärtänyt, video näyttää selkeästi, kuinka vasemman käden sääntöä käytetään:
On tärkeää tietää! Jos sinulla on kappale ja siihen vaikuttaa voima, joka pyrkii kääntämään sitä, käännä ruuvia tähän suuntaan, niin saat selville, mihin voimamomentti on suunnattu. Jos puhumme kulmanopeudesta, tilanne on seuraava: kun korkkiruuvi pyörii yhteen suuntaan kehon pyörimisen kanssa, se kiertyy kulmanopeuden suuntaan.
johtopäätöksiä
Näitä voimien ja kenttien suunnan määrittämismenetelmiä on erittäin helppo hallita. Tällaiset muistosäännöt sähkössä helpottavat suuresti koululaisten ja opiskelijoiden tehtäviä. Jopa täysi teekannu pystyy käsittelemään gimbalia, jos hän on avannut viinin korkkiruuvilla ainakin kerran. Tärkeintä ei ole unohtaa, missä virta kulkee. Toistan, että gimbalin ja oikean käden käyttöä käytetään useimmiten menestyksekkäästi sähkötekniikassa.
Lopuksi suosittelemme katsomaan videon, jonka ansiosta ymmärrät esimerkin avulla, mikä gimbal-sääntö on ja kuinka sitä sovelletaan käytännössä:
Et luultavasti tiedä:
- Johtimen resistanssin riippuvuus lämpötilasta
- Kuinka tulla sähköasentajaksi
- Mikä on vaihe, nolla ja maa
- Sähkötekniikan testit
