Hvorfor er det to regler: Flemings venstre hånd og høyre hånd regler? Hva er forskjellen mellom de to og hvorfor kan vi ikke bare bruke en regel?
Anta at magnetfeltet er fra høyre til venstre og ledningens bevegelse er nedover, så vil den induserte strømmen ifølge høyre regel være i rett retning.
Men hvis vi bruker venstrehåndsregelen i den samme situasjonen for å finne retningen på ledningen, så viser den at ledningsretningen er oppover.
Vennligst hjelp meg.
Kommentarer
- physics.stackexchange.com/questions/173130/… muligens beslektet svar.
- Du må bruke høyre hånd på eksemplet ditt. Det er ganske enkelt et spørsmål om hvilken regel jeg skal bruke for hvilke uttrykk / situasjoner.
- Jeg fikk faktisk ikke ' det, kan du forklare meg nærmere.
- Det spesifikke eksemplet ditt er uklart. Er bevegelsen til ledningen noe du vet, eller noe du ' prøver å finne ut av? Har du med andre ord å gjøre med en motor eller en generator?
- Hei emilio er bevegelse i høyre håndregel og kraft i venstre håndregel annerledes?
Svar
Det er uheldig at magnetismens fysikk ble satt på med flere forskjellige * -håndsregler, og at de bruker forskjellige hender. La oss trekke dem fra hverandre:
Fleming «s venstre -håndregel
gir deg retningen til kraften som virker på en strøm hvis du kjenner magnetfeltet.
s venstrehåndsregel
Denne regelen gjelder til motorer , dvs. enheter som bruker strømmer i et magnetfelt for å generere bevegelse. Den henter sin gyldighet fra Lorentz-kraften, $$ \ mathbf F = q \ mathbf v \ times \ mathbf B, $$ der strømmen går med ladningshastigheten og den induserte bevegelsen er i retning av kraften. Dette er grunnen til at denne regelen sammenfaller med venstreregelen som brukes i kryssprodukter generelt.
Fleming «s høyre -håndregel
er mye mindre brukt i fysikk (selv om jeg ikke kan snakke for hvordan ingeniører gjør ting). Det gjelder generatorer , dvs. enheter som bruker bevegelse i et magnetfelt for å generere strømmer. Dette er igjen avhengig av kryssproduktet i Lorentz-kraften, bortsett fra at nå er ladningens hastighet gitt av objektets bevegelse, og kraften langs ledningen er det etablerer strømmen. Dette betyr at du har byttet langfingeren med tommelen i forhold til Flemings venstrehåndsregel, noe du kan gjøre ved å holde de (vage) oppdragene til «bevegelse» og «strøm» og bytte hender.
s høyre håndregel
Jeg liker ikke denne konvensjonen, og jeg vil oppfordre deg til å glemme alt om det, bortsett fra at det eksisterer og bør unngås. I alle situasjoner der du trenger det, kan du bare bruke Lorentz-styrken til å finne ut hvilken vei strømmen vil gå.
Ampère «s høyre -håndregel
er ganske annerledes, og det gir deg magnetfeltet som genereres av en rett ledning.
Den henter sin gyldighet fra Biot-Savart-loven, som gir magnetfeltet i posisjon $ \ mathbf r $ generert av et uendelig minimumselement med nåværende $ I $ og rett lengde $ \ mathrm d \ mathbf l $ på posisjon $ \ mathbf r «$, som $$ \ mathbf B (\ mathbf r) = \ frac {\ mu_0} {4 \ pi} \ frac {I \ mathrm d \ mathbf l \ times (\ mathbf r- \ mathbf r» )} {| \ mathbf r- \ mathbf r «| ^ 3} $$ Igjen er det kryssproduktet som dikterer retning av feltet, og du bør sjekke selv at det ordner seg som vist på bildet.
Som du kan se, er reglene ganske forskjellige. Det er derfor avgjørende at hvis du vil bruke dem som minnesmerker, lærer du riktig hvilken som gjelder hvor, og at du bruker dem riktig. (Det nytter ikke å lære hvilken hånd du skal bruke hvis du f.eks. Bytter oppdragene for pekefingeren og langfingeren.)
Det viktigste å lære er imidlertid Lorentz-kraftloven, som er basert på en venstre -håndregel (ladetid-strøm på langfingeren, felt på indeksen, kraft på tommelen ) angitt av kryssproduktet. Dette er i hovedsak feilsikkert hvis du bruker det riktig og er mindre gjenstand for forveksling med andre regler.
Kommentarer
- Hei @Emilio.Jeg har alltid brukt en høyrehåndsregel for kryssprodukter, inkludert for Lorentz-styrken ( som do andre ). Legger du ut fra en antimaterieplanet ?
- @rob For å få klarhet gjør jeg vektorprodukter som $ \ mathbf a = \ mathbf b \ ganger \ mathbf c $ med $ \ mathbf b $ langs venstre langfinger (på 90 ° til håndflaten min), $ \ mathbf c $ langs venstre pekefinger ( i håndflatens plan) og $ \ mathbf a = \ mathbf b \ times \ mathbf c $ langs venstre tommel (også i håndflatens plan), som vist på det første bildet. Det er utvilsomt flere andre konvensjoner.
Svar
Likheter: i begge reglene gir tommelen retningen til kraft / bevegelse, pekefingeren gir retningen magnetisk felt og langfingeren gir strømretningen.
Forskjeller:
1) Venstrehåndsregel: Denne regelen brukes når magnetisk feltretning og nåværende retning er gitt, og du må finne lederens kraft / bevegelsesretning.
2) Høyrehåndsregel: denne regelen brukes når magnetfeltet og kraften / bevegelsen til lederen er gitt, og du må finne retningen til strømmen.
I begge reglene skal alle tre være vinkelrett på hverandre.