Aturan gimbal, tangan kanan dan tangan kiri telah menemukan aplikasi luas dalam fisika. Aturan mnemonik diperlukan untuk menghafal informasi dengan mudah dan intuitif. Biasanya ini adalah penerapan jumlah dan konsep kompleks untuk rumah tangga dan hal-hal improvisasi. Yang pertama merumuskan aturan ini adalah fisikawan Pyotr Buravchik. Aturan ini mengacu pada mnemonik dan terkait erat dengan aturan tangan kanan, tugasnya adalah menentukan arah vektor aksial untuk arah basis yang diketahui. Inilah yang dikatakan ensiklopedia, tetapi kami akan memberi tahu Anda tentangnya dengan kata-kata sederhana, singkat dan jelas.
Isi:
- Penjelasan namanya
- Bagaimana medan magnet terhubung dengan gimbal dan tangan
- Medan magnet di solenoida
- Penentuan arah arus dengan gimbal
- Apa yang harus dilakukan dengan tangan kiri?
- kesimpulan
Penjelasan namanya
Kebanyakan orang ingat penyebutan ini dari mata kuliah fisika, yaitu bagian elektrodinamika. Hal itu terjadi karena suatu alasan, karena mnemonic ini sering diberikan kepada siswa untuk mempermudah pemahaman materi. Sebenarnya, aturan gimbal digunakan baik dalam listrik, untuk menentukan arah medan magnet, dan di bagian lain, misalnya, untuk menentukan kecepatan sudut.
Gimbal berarti alat untuk mengebor lubang berdiameter kecil pada bahan lunak; untuk orang modern, akan lebih umum untuk memberikan pembuka botol sebagai contoh.
Penting! Diasumsikan bahwa gimlet, sekrup atau pembuka botol memiliki ulir kanan, yaitu arah putarannya, ketika disekrup, searah jarum jam, mis. ke kanan.
Video di bawah ini memberikan kata-kata lengkap dari aturan gimbal, pastikan untuk melihat untuk memahami keseluruhan poin:
Bagaimana medan magnet terhubung dengan gimbal dan tangan
Dalam masalah fisika, dalam mempelajari besaran listrik seringkali dihadapkan pada kebutuhan untuk mencari arah arus, menurut vektor induksi magnet dan sebaliknya. Selain itu, keterampilan ini akan diperlukan saat memecahkan masalah dan perhitungan kompleks yang terkait dengan medan magnet sistem.
Sebelum melanjutkan dengan pertimbangan aturan, saya ingin mengingatkan Anda bahwa arus mengalir dari titik dengan potensi tinggi ke titik dengan potensi yang lebih kecil. Dapat dikatakan lebih sederhana - arus mengalir dari plus ke minus.
Aturan gimbal memiliki arti sebagai berikut: ketika ujung gimbal disekrup mengikuti arah arus, pegangan akan berputar ke arah vektor B (vektor garis induksi magnetik).
Aturan tangan kanan bekerja seperti ini:
Letakkan ibu jari Anda seolah-olah Anda sedang menunjukkan "kelas!", Kemudian putar tangan Anda sehingga arah arus dan jari bertepatan. Kemudian empat jari yang tersisa akan berimpit dengan vektor medan magnet.
Rincian yang jelas dari aturan tangan kanan:
Untuk melihat ini lebih jelas, lakukan percobaan - taburkan serutan logam di atas kertas, buat dalam lembaran lubang dan lewati kawat, setelah menerapkan arus padanya, Anda akan melihat bahwa chip dikelompokkan menjadi konsentris lingkaran.
Medan magnet di solenoida
Semua hal di atas berlaku untuk konduktor lurus, tetapi bagaimana jika konduktor tersebut dililitkan menjadi sebuah kumparan?
Kita sudah tahu bahwa ketika arus mengalir di sekitar konduktor, medan magnet dibuat, kumparan adalah kawat yang digulung menjadi cincin di sekitar inti atau mandrel berkali-kali. Dalam hal ini, medan magnet diperkuat. Solenoid dan koil pada dasarnya adalah hal yang sama. Fitur utamanya adalah bahwa garis-garis medan magnet berjalan dengan cara yang sama seperti dalam situasi dengan magnet permanen. Solenoid adalah analog terkontrol dari yang terakhir.
Aturan tangan kanan untuk solenoida (kumparan) akan membantu kita menentukan arah medan magnet. Jika Anda memegang kumparan di tangan Anda sehingga empat jari menghadap ke arah aliran arus, maka ibu jari Anda akan menunjuk ke vektor B di tengah kumparan.
Jika Anda memutar gimbal di sepanjang belokan, sekali lagi ke arah arus, mis. dari terminal "+" ke terminal "-" solenoid, maka ujung runcing dan arah gerakannya sama dengan vektor induksi magnet.
Dengan kata sederhana, di mana Anda memutar gimbal, garis medan magnet keluar dari sana. Hal yang sama berlaku untuk satu putaran (konduktor melingkar)
Penentuan arah arus dengan gimbal
Jika Anda mengetahui arah vektor B - induksi magnetik, Anda dapat dengan mudah menerapkan aturan ini. Gerakkan ibu jari secara mental di sepanjang arah medan dalam kumparan dengan bagian tajam ke depan, masing-masing, rotasi searah jarum jam di sepanjang sumbu gerakan akan menunjukkan di mana arus mengalir.
Jika kawat lurus, putar pembuka botol di sepanjang vektor yang ditunjukkan sehingga gerakan ini searah jarum jam. Mengetahui bahwa ia memiliki ulir kanan - arah di mana ia disekrup bertepatan dengan arus.
Apa yang harus dilakukan dengan tangan kiri?
Jangan bingung gimbal dan aturan tangan kiri, diperlukan untuk menentukan gaya yang bekerja pada konduktor. Telapak tangan kiri yang diluruskan diposisikan di sepanjang pemandu. Jari-jari menunjuk ke arah arus I. Garis-garis lapangan melewati telapak tangan yang terbuka. Jempol bertepatan dengan vektor gaya - ini adalah arti dari aturan tangan kiri. Gaya ini disebut gaya Ampere.
Anda dapat menerapkan aturan ini pada partikel bermuatan individu dan menentukan arah 2 gaya:
- Lorenz.
- Amper.
Bayangkan sebuah partikel bermuatan positif bergerak dalam medan magnet. Garis-garis vektor induksi magnet tegak lurus terhadap arah geraknya. Anda perlu meletakkan telapak tangan kiri Anda yang terbuka dengan jari-jari Anda ke arah gerakan muatan, vektor B harus menembus telapak tangan, maka ibu jari akan menunjukkan arah vektor Fа. Jika partikel negatif, jari-jari menghadap ke jalur muatan.
Jika pada titik tertentu Anda tidak mengerti, video dengan jelas menunjukkan cara menggunakan aturan tangan kiri:
Penting untuk diketahui! Jika Anda memiliki benda dan gaya yang bekerja padanya yang cenderung memutarnya, putar sekrup ke arah ini, dan Anda akan menentukan ke mana momen gaya diarahkan. Jika kita berbicara tentang kecepatan sudut, maka situasinya adalah sebagai berikut: ketika pembuka botol berputar dalam satu arah dengan rotasi tubuh, itu akan berputar ke arah kecepatan sudut.
kesimpulan
Sangat mudah untuk menguasai metode penentuan arah gaya dan medan ini. Aturan mnemonik seperti itu dalam kelistrikan sangat memudahkan tugas anak sekolah dan siswa. Bahkan teko penuh dapat menangani gimbal jika dia telah membuka anggur dengan pembuka botol setidaknya sekali. Hal utama adalah jangan lupa ke mana arus mengalir. Saya ulangi bahwa penggunaan gimbal dan tangan kanan paling sering berhasil digunakan dalam teknik elektro.
Akhirnya, kami sarankan untuk menonton video, berkat itu Anda dapat memahami dengan contoh apa aturan gimbal itu dan bagaimana menerapkannya dalam praktik:
Anda mungkin tidak tahu:
- Ketergantungan resistansi konduktor pada suhu
- Bagaimana menjadi tukang listrik
- Apa itu fase, nol dan ground?
- Tes Teknik Elektro
