Proč existují dvě pravidla: Flemingova levá ruka a pravá ruka? Jaký je rozdíl mezi těmito dvěma pravidly a proč nemůžeme použít pouze jedno pravidlo?
Předpokládejme, že magnetické pole je zprava doleva a pohyb drátu je dolů, pak podle pravidla pro pravou ruku bude indukovaný proud v přímém směru.
Ale pokud použijeme pravidlo levé ruky ve stejné situaci, abychom našli směr pohybu drátu, pak ukazuje, že směr drátu je vzhůru.
Pomozte mi.
Komentáře
- physics.stackexchange.com/questions/173130/… možná související odpověď.
- Na svém příkladu musíte použít pravou ruku. Jednoduše jde o to, jaké pravidlo použít, pro které výrazy / situace.
- Ve skutečnosti jsem to ' nedovedl vysvětlit dále.
- Váš konkrétní příklad je nejasný. Je pohyb drátu něco, co znáte, nebo něco, co ' zkoušíte zjistit? Jinými slovy, máte co do činění s motorem nebo generátorem?
- Hej, emilio je pohyb v pravidle pravé ruky a síla v pravidle levé ruky jiná?
Odpověď
Je politováníhodné, že fyzika magnetismu byla osedlána několika různými pravidly * -hand a že používají různé ruce. Pojďme je oddělit:
Fleming „s vlevo – ruční pravidlo
vám dává směr síly, která působí na proud, pokud znáte magnetické pole.
s levé pravidlo
Toto pravidlo platí na motory , tj. zařízení, která k generování pohybu používají proudy v magnetickém poli. Odvozuje svoji platnost od Lorentzovy síly $$ \ mathbf F = q \ mathbf v \ times \ mathbf B, $$, ve kterých proud jde s rychlostí náboje a indukovaný pohyb je ve směru síly. Proto se toto pravidlo shoduje s pravidlem levé ruky používaným u křížových produktů obecně.
Fleming „s vpravo -hand pravidlo
se ve fyzice používá mnohem méně (i když nemohu mluvit za to, jak inženýři dělají věci). Platí pro generátory , tj. zařízení, která ke generování proudů používají pohyb v magnetickém poli. Opět se spoléhá na křížový produkt v Lorentzově síle, až na to, že nyní je rychlost náboje dána pohybem objektu a síla podél drátu je To znamená, že jste vyměnili prostředníček palcem s ohledem na Flemingovo pravidlo levé ruky, což můžete udělat zachováním (vágního) přiřazení „pohybu“ a „proudu“ a přepínáním rukou.
pravidlo pro pravou ruku
Tato konvence se mi velmi nelíbí a doporučuji vám, abyste na ni zapomněli, kromě skutečnosti, že existuje a je třeba se jí vyhnout. V každé situaci, kdy to potřebujete, můžete jednoduše pomocí Lorentzovy síly zjistit, jakým směrem se bude proud ubírat.
Ampère „s right -hand pravidlo
je zcela odlišné a poskytuje vám magnetické pole generované přímým vodičem.
Odvozuje svoji platnost od Biot-Savartova zákona, který dává magnetické pole na pozici $ \ mathbf r $ generované infinitezimálním proudovým prvkem aktuálního $ I $ a směrovanou délku $ \ mathrm d \ mathbf l $ na pozici $ \ mathbf r „$, as $$ \ mathbf B (\ mathbf r) = \ frac {\ mu_0} {4 \ pi} \ frac {I \ mathrm d \ mathbf l \ times (\ mathbf r- \ mathbf r“ )} {| \ mathbf r- \ mathbf r „| ^ 3} $$ Opět je to křížový produkt, který určuje směr pole a měli byste sami zkontrolovat, zda to funguje, jak je naznačeno na obrázku.
Jak vidíte, pravidla jsou zcela odlišná. Je proto zásadní, že pokud je chcete použít jako mnemotechniku, správně se naučíte, která z nich platí kde a že je budete používat správně. (Je zbytečné se učit, kterou ruku použít, pokud si například vyměníte přiřazení pro ukazováček a prostředníček.)
Nejdůležitější věcí, kterou se musíte naučit, je zákon Lorentzovy síly, který je na levém pravidle na ruce (dobíjecí časy na prostředním prstu, pole v indexu, síla na palec ) označený křížovým produktem. Toto je v zásadě bezpečné proti selhání, pokud jej použijete správně a je méně záměna s jinými pravidly.
Komentáře
- Ahoj @Emilio.Vždy jsem používal pravidlo pro pravou ruku u křížových produktů, včetně Lorentzovy síly ( jako dělat další ). Zveřejňujete příspěvky z planety antihmoty ?
- @rob Pro přehlednost dělám vektorové produkty jako $ \ mathbf a = \ mathbf b \ krát \ mathbf c $ s $ \ mathbf b $ podél levého prostředního prstu (90 ° do roviny mé dlaně), $ \ mathbf c $ podél levého ukazováčku ( v rovině mé dlaně) a $ \ mathbf a = \ mathbf b \ times \ mathbf c $ podél mého levého palce (také v rovině mé dlaně), jak je zobrazeno na prvním obrázku. Bezpochyby existuje několik dalších konvencí.
Odpověď
Podobnosti: v obou pravidlech udává palec směr síla / pohyb, ukazováček udává směr magnetického pole a prostřední prst udává směr proudu.
Rozdíly:
1) Pravidlo levé ruky: Toto pravidlo se používá, když je magnetické je uveden směr pole a aktuální směr a musíte zjistit směr síly / pohybu vodiče.
2) Pravidlo pravé ruky: toto pravidlo se používá, když magnetické pole a síla / pohyb vodiče je uvedeno a musíte najít směr proudu.
V obou pravidlech by měla být všechna tři navzájem kolmá.