¿Por qué hay dos reglas: la mano izquierda de Fleming y ¿Reglas de la mano derecha? ¿Cuál es la diferencia entre las dos y por qué no podemos usar una sola regla?
Suponga que el campo magnético es de derecha a izquierda y el movimiento del cable es hacia abajo, entonces, de acuerdo con la regla de la mano derecha, la corriente inducida estará en la dirección recta.
Pero si Usamos la regla de la mano izquierda en esta misma situación para encontrar la dirección del movimiento del cable, luego muestra que la dirección del cable es hacia arriba.
Por favor ayúdenme.
Comentarios
- physics.stackexchange.com/questions/173130/… respuesta posiblemente relacionada.
- Tienes que usar tu mano derecha en tu ejemplo. Es simplemente una cuestión de qué regla usar para qué expresiones / situaciones.
- De hecho, no ‘ lo entendí. ¿Puedes explicarme más?
- Su ejemplo particular no está claro. ¿El movimiento del cable es algo que conoces o algo que ‘ estás tratando de averiguar? En otras palabras, ¿estás tratando con un motor o un generador?
- Oye, emilio, ¿el movimiento en la regla de la mano derecha y la fuerza en la regla de la mano izquierda son diferentes?
Respuesta
Es lamentable que la física del magnetismo haya sido cargada con varias reglas de manos * diferentes, y que usen manos diferentes. Vamos a separarlos:
Fleming «s izquierda regla de mano
le da la dirección de la fuerza que actúa sobre una corriente si conoce el campo magnético.
s regla de la mano izquierda
Esta regla se aplica a motores , es decir, dispositivos que utilizan corrientes en un campo magnético para generar movimiento. Deriva su validez de la fuerza de Lorentz, $$ \ mathbf F = q \ mathbf v \ times \ mathbf B, $$ en la cual la corriente va con la velocidad de la carga y el movimiento inducido es a lo largo de la dirección de la fuerza. Es por eso que esta regla coincide con la regla de la mano izquierda que se usa en productos cruzados en general.
Fleming «s right -hand rule
se usa mucho menos en física (aunque no puedo hablar de cómo hacen las cosas los ingenieros). Se aplica a generadores , es decir, dispositivos que usan el movimiento en un campo magnético para generar corrientes. Esto nuevamente se basa en el producto cruzado en la fuerza de Lorentz, excepto que ahora la velocidad de la carga viene dada por el movimiento del objeto, y la fuerza a lo largo del cable es lo que establece la corriente. Esto significa que ha cambiado el dedo medio con el pulgar con respecto a la regla de la mano izquierda de Fleming, lo que puede hacer manteniendo las asignaciones (vagas) de «movimiento» y «corriente» y cambiando de manos.
s regla de la mano derecha
No me gusta mucho esta convención y le animo a que la olvide por completo, excepto el hecho de que existe y debe evitarse. En cualquier situación en la que lo necesite, simplemente puede usar la fuerza de Lorentz para averiguar en qué dirección irá la corriente.
Ampère «s derecha -regla manual
es bastante diferente, y le da el campo magnético generado por un cable recto.
Deriva su validez de la ley de Biot-Savart, que da el campo magnético en la posición $ \ mathbf r $ generado por un elemento de corriente infinitesimal de corriente $ I $ y longitud dirigida $ \ mathrm d \ mathbf l $ en la posición $ \ mathbf r «$, como $$ \ mathbf B (\ mathbf r) = \ frac {\ mu_0} {4 \ pi} \ frac {I \ mathrm d \ mathbf l \ veces (\ mathbf r- \ mathbf r» )} {| \ mathbf r- \ mathbf r «| ^ 3} $$ Nuevamente, es el producto cruzado el que dicta la dirección del campo, y debe verificar usted mismo que funciona como se indica en la imagen.
Como puede ver, las reglas son bastante diferentes. Por lo tanto, es fundamental que, si desea utilizarlos como mnemotécnicos, aprenda correctamente cuál se aplica en cada lugar y si los aplica correctamente. (No sirve de nada saber qué mano usar si, por ejemplo, intercambias las asignaciones del dedo índice y medio).
Sin embargo, lo más importante que debes aprender es la ley de fuerza de Lorentz, que se basa en una regla de mano izquierda (carga-veces-corriente en el dedo medio, campo en el índice, fuerza en el pulgar ) indicado por el producto cruzado. Esto es esencialmente a prueba de fallas si lo aplica correctamente y está menos sujeto a confusión con otras reglas.
Comentarios
- Hola @Emilio.Siempre he usado una regla de la mano derecha para productos cruzados, incluso para la fuerza de Lorentz ( como hacer otros ). ¿Está publicando desde un planeta antimateria ?
- @rob Para mayor claridad, hago productos vectoriales como $ \ mathbf a = \ mathbf b \ veces \ mathbf c $ con $ \ mathbf b $ a lo largo de mi dedo medio izquierdo (a 90 ° del plano de mi palma), $ \ mathbf c $ a lo largo de mi dedo índice izquierdo ( en el plano de mi palma) y $ \ mathbf a = \ mathbf b \ times \ mathbf c $ a lo largo de mi pulgar izquierdo (también en el plano de mi palma), como se muestra en la primera imagen. Sin duda, hay varias otras convenciones.
Respuesta
Similitudes: en ambas reglas, el pulgar da la dirección de fuerza / movimiento, el dedo índice indica la dirección del campo magnético y el dedo medio indica la dirección de la corriente.
Diferencias:
1) Regla de la mano izquierda: esta regla se utiliza cuando es magnético Se dan la dirección del campo y la dirección de la corriente y debe encontrar la dirección de la fuerza / movimiento del conductor.
2) Regla de la mano derecha: esta regla se usa cuando el campo magnético y la fuerza / movimiento del conductor se da y tienes que encontrar la dirección de la corriente.
En ambas reglas, las tres deben ser perpendiculares entre sí.