フレミングの左手の法則と2つの法則があるのはなぜですか?右手の法則?2つの違いは何ですか?なぜ1つの法則だけを使用できないのですか?
磁場が右から左で、ワイヤーの動きが下向きであるとすると、右手の法則に従って、誘導電流は直線方向になります。
ただし、これと同じ状況で左手の法則を使用してワイヤーの動きの方向を見つけ、ワイヤーの方向が上向きであることを示します。
助けてください。
コメント
- physics.stackexchange.com/questions/173130/ … おそらく関連する答え。
- 例では右手を使わなければなりません。どの式/状況にどのルールを使用するかは、単に問題です。
- 実際には'わかりませんでした。
- あなたの特定の例は不明確です。ワイヤーの動きはあなたが知っているものですか、それとも'が見つけようとしているものですか?言い換えれば、モーターと発電機のどちらを扱っているのですか?
- エミリオは右手の法則の動きと左手の法則の力が異なりますか?
回答
磁気の物理学がいくつかの異なる*-手の法則に悩まされ、それらが異なる手を使用することは残念です。それらを引き離しましょう:
フレミングの左-ハンドルール
磁場がわかっている場合、電流に作用する力の方向を示します。
s左側のルール
このルールが適用されますモーター、つまり磁場内の電流を使用して運動を生成するデバイス。これは、ローレンツ力$$ \ mathbf F = q \ mathbf v \ times \ mathbf B、$$からその有効性を導き出します。ここで、電流は電荷の速度に沿って進み、誘導される運動は力の方向に沿っています。これが、このルールがクロスプロダクトで一般的に使用される左側のルールと一致する理由です。
フレミングの right -ハンドルール
は物理学ではあまり使用されていません(ただし、エンジニアがどのように物事を行うかについては話すことができません)。これはジェネレーターに適用されます、つまり、磁場内の運動を使用して電流を生成するデバイス。これもローレンツ力の交差積に依存しますが、電荷の速度は物体の運動によって与えられ、ワイヤーに沿った力がこれは、「フレミングに関して中指を親指と交換した」ことを意味します。これは、「モーション」と「現在」への(あいまいな)割り当てを維持し、手を切り替えることで実行できます。
の右手の法則
この規則は非常に嫌いです。存在するため、避ける必要があるという事実を除いて、すべて忘れることをお勧めします。必要な状況では、ローレンツ力を使用して、電流がどちらの方向に進むかを簡単に把握できます。
アンペールの右-手の法則
はまったく異なり、直線によって生成される磁場を提供します。
ビオ・サバールの法則からその有効性を導き出します。ビオ・サバールの法則は、現在の$ I $の極小電流要素と位置$の方向長$ \ mathrm d \ mathbf l $によって生成される位置$ \ mathbf r $の磁場を与えます。 \ mathbf r “$、as $$ \ mathbf B(\ mathbf r)= \ frac {\ mu_0} {4 \ pi} \ frac {I \ mathrm d \ mathbf l \ times(\ mathbf r- \ mathbf r” )} {| \ mathbf r- \ mathbf r “| ^ 3} $$繰り返しますが、これはフィールドの方向を決定する外積であり、図に示されているように機能することを自分で確認する必要があります。
ご覧のとおり、ルールはまったく異なります。したがって、それらをニーモニックとして使用する場合は、どちらがどこに適用されるかを正しく学習し、正しく適用することが重要です。 (たとえば、人差し指と中指の割り当てを入れ替える場合、どちらの手を使用するかを学ぶのは無駄です。)
ただし、学ぶべき最も重要なことは、ローレンツ力の法則に基づいています。 左-手のルール(中指の充電時間-電流、人差し指のフィールド、親指の力)クロスプロダクトで示されます。これは、正しく適用すれば本質的にフェイルセーフであり、他のルールとの混同の影響を受けにくくなります。
コメント
- こんにちは@Emilio。私は常に、ローレンツ力( as )を含め、外積に右手の法則を使用していました。 a> 実行 その他)。 反物質惑星から投稿していますか?
- @robわかりやすくするために、ベクトル積は$ \ mathbf a = \ mathbf b \として作成します。 times \ mathbf c $、左中指に沿って$ \ mathbf b $(手のひらの平面まで90 °)、左手の人差し指に沿って$ \ mathbf c $(最初の画像に表示されているように、左手の親指に沿って(手のひらの平面内)および$ \ mathbf a = \ mathbf b \ times \ mathbf c $。間違いなく、他にもいくつかの規則があります。
回答
類似点:どちらの規則でも、親指は次の方向を示します。力/運動、インデックスフィンガーは磁場の方向を示し、ミドルフィンガーは電流の方向を示します。
違い:
1)左手の法則:この法則は磁気の場合に使用されます磁場の方向と現在の方向が与えられ、導体の力/運動の方向を見つける必要があります。
2)右手の法則:この規則は、導体の磁場と力/運動の場合に使用されます。が与えられ、電流の方向を見つける必要があります。
両方のルールで、3つすべてが互いに垂直である必要があります。