Във физиката и електротехниката се използват широко различни техники и методи за определяне на една от характеристиките на магнитното поле - посоката на интензитета. За тази цел се използва законът на гимлета, дясната и лявата ръка. Тези методи ви позволяват да получите доста точни резултати.
Gimlet и правило за дясна ръка
Законът на гимлета се използва за определяне на посоката на силата на магнитното поле. Работи при условие, че магнитното поле е разположено в права линия спрямо проводника с ток.
Това правило се състои в съвпадането на посоката на магнитното поле с посоката на дръжката на гилза, при условие че гилбата е завинтена с дясна резба по посока на електрическия ток. Това правило важи и за соленоидите. В този случай изпънатият палец на дясната ръка показва посоката на линиите. В този случай соленоидът се хваща така, че пръстите да показват посоката на тока в неговите завои. Задължително условие е дължината на бобината да надвишава нейния диаметър.
Правилото на дясната ръка е обратното на правилото на гимлета. При хващане на изследвания елемент пръстите в свит юмрук показват посоката на магнитните линии. В този случай се отчита транслационното движение по посока на магнитните линии. Палецът, който е огънат на 90 градуса спрямо дланта, показва посоката.
Когато проводникът се движи, силовите линии влизат перпендикулярно в дланта. Палецът е изпънат перпендикулярно и показва посоката на движение на проводника. Останалите четири изпъкнали пръста са разположени по посока на индукционния ток.
Правило на лявата ръка
Сред тези методи, като правило, трябва да се отбележи правилото на гимлета, дясната и лявата ръка, правилото на лявата ръка. За да работи това правило, е необходимо да поставите лявата длан така, че посоката на четирите пръста да е към електрическия ток в проводника. Индукционните линии влизат в дланта перпендикулярно под ъгъл 900. Палецът е свит и показва посоката на силата, действаща върху проводника. Обикновено този закон се прилага, когато е необходимо да се определи посоката на отклонение на проводник. В тази ситуация между два магнита е разположен проводник и през него преминава електрически ток.
Правилото на лявата ръка също е формулирано по такъв начин, че четирите пръста на лявата ръка са разположени в посоката, в която се движат положителните или отрицателните частици на електрическия ток. Индукционните линии, както и в други случаи, трябва да са перпендикулярни на дланта и да влизат в нея. Изпъкналият палец показва посоката на силата на Ампер или Лоренц.
Върху проводник с ток действа магнитно поле. Силата, която възниква в този случай, се нарича Сила на Ампер.
Амперна мощност действа върху проводник с ток в магнитно поле.
Нека проучим от какво зависят модулът и посоката на тази сила. За тази цел използваме инсталация, при която прав проводник е окачен на тънки жици в магнитното поле на постоянен магнит (фиг. 6.16). Гъвкавите проводници, прикрепени към краищата на проводника, позволяват включването му в електрическа верига, токът в която се регулира с помощта на реостат и се измерва с амперметър.
Леко, но твърдо издърпване свързва проводника с чувствителния силомер.
След като затворим електрическата верига, в която влиза изследваният проводник, ще видим, че той ще се отклони от равновесното положение и измервателният уред ще покаже определена стойност на силата. Нека увеличим тока в проводника 2 пъти и видим, че силата, действаща върху проводника, също ще се увеличи 2 пъти. Всякакви други промени в силата на тока в проводника ще предизвикат съответните промени в силата, която действа върху проводника. Сравнението на получените резултати ни позволява да заключим, че силата Е,действащ в магнитно поле върху проводник с ток, е пропорционален на силата на тока азв него:
Амперна мощност пропорционална на силата на тока в проводника.
Нека поставим друг магнит до първия. Дължината на тази част от проводника, която е в магнитното поле, ще се увеличи приблизително 2 пъти. Силата, действаща върху проводника, също ще се удвои приблизително. По този начин силата Е,действащи върху проводник с ток в магнитно поле, пропорционално на дължината на проводниковата част Δ л, който е в магнитно поле:
F~Δ л.
Амперна мощност пропорционална на дължината на активната част на проводника.
Силата също ще се увеличи, когато използваме друг, „по-силен“ магнит с по-голяма магнитна индукция. Това ни позволява да направим заключение за зависимостта на силата Еот индукция на магнитно поле Б:
F~б. Материал от сайта
Максималната сила ще бъде, когато ъгълът α = 90° между магнитната индукция и проводника. Ако този ъгъл е нула, тоест магнитната индукция ще бъде успоредна на проводника, тогава силата ще бъде нула. От тук лесно може да се направи извод за зависимостта Амперови силиот ъгъла между магнитната индукция и проводника.
Крайната формула за изчисление Амперови силище изглежда като
Ф А= BIΔ л.грях α .
Посока Амперови силиопределени от правилото наляворъце (фиг. 6.17).
Правило на лявата ръка. Ако лявата ръка е поставена така, че линиите на магнитната индукция да влизат в дланта, а четирите пръста показват посоката на тока, тогава протегнатият палец ще покаже посоката на силата, действаща върху проводника с тока в магнитното поле. .
Сила на Лоренц Сила на Лоренц Модул на силата на Лоренц. Модул на силата на Лоренц. Направление на силата на Лоренц Направление на силата на Лоренц Правило на лявата ръка Правило на лявата ръка Плоски траектории на заредени частици в еднородно магнитно поле Плоски траектории на заредени частици в еднородно магнитно поле Въпроси по темата. Въпроси по темата. Сила на Лоренц Сила на Лоренц Модул на силата на Лоренц. Модул на силата на Лоренц. Направление на силата на Лоренц Направление на силата на Лоренц Правило на лявата ръка Правило на лявата ръка Плоски траектории на заредени частици в еднородно магнитно поле Плоски траектории на заредени частици в еднородно магнитно поле Въпроси по темата. Въпроси по темата.
Силата на Лоренц е сила, действаща върху движеща се заредена частица от магнитно поле. Х. Лоренц () – холандски физик, основател на електронната теория за структурата на материята.
Ако лявата ръка е разположена така, че четири удължени пръста показват посоката на скоростта на положителния заряд и векторът на магнитната индукция влиза в дланта, тогава палецът, огънат на 90 градуса, ще покаже посоката на силата, действаща върху този заряд.
Плоски траектории на заредени частици в еднородно магнитно поле Заредена частица, летяща в еднородно магнитно поле, успоредно на линиите на магнитната индукция, се движи равномерно по тези линии. Въртенето на отрицателен заряд около кръг става в посока, обратна на въртенето на положителен заряд (фиг. c)
1. Как, знаейки силата на Ампер, можете да намерите силата на Лоренц? 2. Дефинирайте силата на Лоренц. Какъв е неговият модул? 3. Как се определя посоката на силата на Лоренц с помощта на правилото на лявата ръка? 4. Защо заредена частица, летяща в еднообразно магнитно поле в равнина, перпендикулярна на линиите на магнитна индукция, се движи в кръг? В какъв случай частицата се движи праволинейно в магнитно поле? 5. Докажете, че периодът на въртене на заредена частица в напречно магнитно поле не зависи от нейната скорост.
