Perché ci sono due regole: mano sinistra di Fleming e regole della mano destra? Qual è la differenza tra le due e perché non possiamo usare una sola regola?

Supponiamo che il campo magnetico sia da destra a sinistra e il movimento del filo sia verso il basso, secondo la regola della mano destra la corrente indotta sarà nella direzione diritta.

Ma se usiamo la regola della mano sinistra in questa stessa situazione per trovare la direzione del movimento del filo, quindi mostra che la direzione del filo è verso lalto.

Per favore aiutami.

Commenti

  • physics.stackexchange.com/questions/173130/… possibilmente correlata risposta.
  • Devi usare la tua mano destra sul tuo esempio. È semplicemente questione di quale regola usare per quali espressioni / situazioni.
  • In realtà ‘ non lho capito, puoi spiegarmi ulteriormente.
  • Il tuo esempio particolare non è chiaro. Il movimento del filo è qualcosa che conosci o qualcosa che ‘ stai cercando di scoprire? In altre parole, hai a che fare con un motore o un generatore?
  • Ehi emilio è il movimento nella regola della mano destra e la forza nella regola della mano sinistra è diversa?

Risposta

È un peccato che la fisica del magnetismo sia stata soggetta a diverse regole di * mani diverse e che usino mani diverse. Separiamoli:

Fleming “s lasciato regola della mano

ti dà la direzione della forza che agisce su una corrente se conosci il campo magnetico.

Fleming

s regola della mano sinistra

Fonte immagine

Questa regola si applica ai motori , cioè dispositivi che utilizzano correnti in un campo magnetico per generare movimento. Deriva la sua validità dalla forza di Lorentz, $$ \ mathbf F = q \ mathbf v \ times \ mathbf B, $$ in cui la corrente va con la velocità della carica e il moto indotto è lungo la direzione della forza. Questo è il motivo per cui questa regola coincide con la regola della mano sinistra utilizzata nei prodotti incrociati in generale.


Fleming “s right regola della mano

è molto meno usata in fisica (anche se non posso parlare di come fanno le cose gli ingegneri). Si applica ai generatori cioè dispositivi che utilizzano il movimento in un campo magnetico per generare correnti. Anche questo si basa sul prodotto incrociato nella forza di Lorentz, tranne per il fatto che ora la velocità della carica è data dal movimento delloggetto e la forza lungo il filo è ciò che stabilisce la corrente. Ciò significa che hai scambiato il dito medio con il pollice rispetto alla regola della mano sinistra di Fleming, cosa che puoi fare mantenendo le (vaghe) assegnazioni a “movimento” e “corrente” e cambiando mano.

s regola della mano destra

Fonte immagine

Non mi piace molto questa convenzione e ti incoraggio a dimenticarla completamente tranne il fatto che esiste e dovrebbe essere evitata. In ogni situazione in cui ne hai bisogno, puoi semplicemente usare la forza di Lorentz per capire in che direzione andrà la corrente.


Ampère “s right -hand rule

è abbastanza diverso e ti dà il campo magnetico generato da un filo diritto.

Regola della mano destra

Fonte immagine

Deriva la sua validità dalla legge di Biot-Savart, che fornisce il campo magnetico alla posizione $ \ mathbf r $ generato da un elemento di corrente infinitesimale della corrente $ I $ e dalla lunghezza diretta $ \ mathrm d \ mathbf l $ alla posizione $ \ mathbf r “$, come $$ \ mathbf B (\ mathbf r) = \ frac {\ mu_0} {4 \ pi} \ frac {I \ mathrm d \ mathbf l \ times (\ mathbf r- \ mathbf r” )} {| \ mathbf r- \ mathbf r “| ^ 3} $$ Di nuovo, è il prodotto incrociato che determina la direzione del campo, e dovresti controllare da solo che funzioni come indicato nellimmagine.


Come puoi vedere, le regole sono abbastanza diverse. È quindi fondamentale che, se vuoi usarli come mnemonici, impari correttamente quale si applica dove e che li applichi correttamente. (È inutile imparare quale mano usare se ad esempio si scambiano i compiti per lindice e il medio.)

La cosa più importante da imparare, tuttavia, è la legge della forza di Lorentz, che si basa su una regola della mano sinistra (tempi di carica-corrente sul dito medio, campo sullindice, forza sul pollice ) indicato dal prodotto incrociato. Questo è essenzialmente sicuro se applicato correttamente ed è meno soggetto a confusione con altre regole.

Commenti

  • Ciao @Emilio.Ho sempre utilizzato una regola della mano destra per i prodotti incrociati, inclusa la forza di Lorentz ( come do altri ). Stai postando da un pianeta di antimateria ?
  • @rob Per chiarezza, creo prodotti vettoriali come $ \ mathbf a = \ mathbf b \ volte \ mathbf c $ con $ \ mathbf b $ lungo il mio dito medio sinistro (a 90 ° sul piano del palmo), $ \ mathbf c $ lungo il mio dito indice sinistro ( nel piano del palmo della mano) e $ \ mathbf a = \ mathbf b \ times \ mathbf c $ lungo il pollice sinistro (anche sul piano del palmo), come mostrato nella prima immagine. Senza dubbio ci sono molte altre convenzioni.

Risposta

Somiglianze: in entrambe le regole il pollice dà la direzione di forza / movimento, il dito indice indica la direzione del campo magnetico e il dito medio indica la direzione della corrente.

Differenze:

1) Regola della mano sinistra: questa regola viene utilizzata quando è magnetica la direzione del campo e la direzione della corrente sono indicate e devi trovare la direzione della forza / movimento del conduttore.

2) Regola della mano destra: questa regola viene utilizzata quando il campo magnetico e la forza / movimento del conduttore è dato e devi trovare la direzione della corrente.

In entrambe le regole tutte e tre dovrebbero essere perpendicolari luna allaltra.

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