Zasadą w prostym języku

W wielu problemów związanych z obliczeń wielkości elektrycznych, ważne jest, aby wiedzieć na kierunek linii strumienia magnetycznego w odniesieniu do prądu elektrycznego i vice versa. Złożonych obliczeń parametrów pola magnetycznego w różnych układach i nie mogą być stosowane bez względu na kierunek wektorów.

Aby określić orientację sił i pól, w praktyce często korzystają mnemonicznych zasady, z których jedną jest reguła prawej dłoni, które zostały z powodzeniem stosowane w elektrotechnice.

definicja

W wąskim znaczeniu, reguła prawej dłoni - algorytm pamięciowy jest używany do określenia przestrzenny w kierunku indukcji magnetycznej, w zależności od ukierunkowania prądu elektrycznego ekscytujące pole magnetyczne.

Zasadę tę można sformułować następująco: Jeżeli końcówka kciuk (korkociąg śruba) jest skierowana wzdłuż wektora prądu, orientacja linii indukcji magnetycznej pokrywa się z kierunek, ku któremu uchwyt kciuk obraca się w tradycyjnej wersji tego narzędzia (prawy wkręt) [

1 ] (Fig. 1.)

Figura 1 przedstawia schemat w najprostszym przypadku: począwszy od prostej części przewodu w kierunku prądu elektrycznego (niebieski strzałka) płynie od obserwatora. Warunkowe korkociąg wspierali do końca wzdłuż linii obecnego kierunku. Jeśli występuje ruch do przodu kciukiem, wzdłuż przewodu, w kierunku linii opisano dźwigni korkociągu, pokrywa się z orientacją linii pola magnetycznego pola elektrycznego.

Główną zasadą

Rozważaliśmy przykład szczególny przypadek algorytm korkociąg. Istnieje kilka wariantów zasad preparatach stosowanych w różnych sytuacjach.

Ogólnie rzecz biorąc, pierwotne lub formulacja pozwala nam rozszerzyć tę zasadę do wszystkich przypadkach. Ten przykład wykonania pamięciowy wykorzystane do określenia orientacji produkt otrzymany wektor zwanego osiowym nosicieli, aby wybrać te wektory związane z odpowiednią podstawę (trójwymiarowego układu współrzędnych), co pozwala określić znak osiowego wektorowych.

Uwaga: Prawo podstawa - warunkowa umowa którym wybrany kartezjańskiego układu (pozytywna podstawa) współrzędnych. Czasem warto skorzystać z lustrzanego odbicia kartezjańskim (podstawa lewo lub ujemna).

Główną zasadą, aby określić kierunek. osiowe wektory przestrzeni, które są istotne dla obliczeń:

• prędkością kątową;
• indukcyjne Aktualne parametry;
• Indukcja magnetyczna.

Chociaż. orientacja wektora osiowego jest warunkowa, to jest ważne dla obliczeń: przywieraniu. przyjęty przez algorytm wyboru, łatwiej jest wykonywać obliczenia, mylić bez ryzyka. znaki.

W wielu przypadkach stosowanie specjalnych preparatów jest dobrze opisane przypadki szczególne w konkretnej sytuacji.

Praktyczna zasada

W elektrotechnice są często wykorzystywane do interpretacji kciuk prawej ręki.

Akcje mogą być sformułowane w następujący sposób: „Jeśli przydzielona w kierunku prawym kciukiem umieszczonym wzdłuż przewodu, tak aby zbiegła z kierunkiem prądu elektrycznego, pozostałe palce wskazują kierunek pola elektrycznego wytworzonego przez siły magnetycznej linie. (Cm. Schemat na fig. 2).

Podane wyżej algorytmy są wykorzystywane do elektromagnesów. Ale różnica jest taka, że ​​w przypadku elektromagnetycznego dźwigni korkociągu jest obracany tak, że zbiega się z ruchem kierunek prądów w cewkach i śruby postęp świder wskazuje kierunek wektora linii pola magnetycznego w solenoidu.

Jeśli używasz palców prawej ręki pokrywę (warunkowo) cewki tak, że kierunek prądu w cewkach pokrywa się z układem przestrzennym palców. Następnie kciuk wskaże kierunek wektora linii elektromagnetycznych wewnątrz cewki. Figura 3 przedstawia schemat wyjaśniający algorytmów określania kierunki wektorów do elektromagnesów.

Nie trudno się domyślić, że przepisy te mogą być stosowane w celu określenia kierunku prądu. Na przykład, za pomocą igły do ​​aspiracji magnetycznego w celu określenia linii indukcji magnetycznej, a następnie przez zastosowanie regułą prawej ręki (opcjonalnie jej skład prawej ręki), można z łatwością określić w jakim kierunku przepływu prądu.

Specjalne zasady

Rozważyć opcje głównego reguła prawej dłoni w szczególnych przypadkach. Stosowanie tych zasad często upraszcza proces obliczeniowy.

Dla wyrobu wektora

Umieść wektory tak, że ich punkty wyjścia zbieżne. Do tej sytuacji zasada jest:

Jeżeli jeden z czynników wektorów obracać najkrótszą drogę dla drugiego kierunku wektora Świderek, obraca się w ten sposób, będzie wkręcony w kierunku wskazywanym przez wektor produkt.

Na tarczy

Dzięki umieszczeniu zbieżność wektory sposób ich początkowych punktów można wyznaczyć kierunek wektora produktem poprzez ruchu wskazówek zegara. Aby to zrobić, psychicznie poruszać najkrótszą drogę od jednego z czynników wektorów w kierunku innego wektora. Wtedy, gdy patrzy się z rotacji wektora w kierunku ruchu wskazówek zegara, wektor osiowy zostanie wysłany w głąb tarczy.

reguła prawej dłoni dla produktu wektora

Istnieją dwie wersje zasad.

Opcja pierwsza:

Jeśli zagięte palce prawej dłoni do przodu w kierunku najkrótszej drodze łączenia Vector-czynnik z innym kofaktor (wektory zrośnięty), a następnie wycofany w kierunku kciuk określa kierunek osiowy wektorowych.

Druga opcja:

Jeśli prawa ręka umieszczone w taki sposób, aby uzyskać zbieżność palucha z pierwszą czynnik wektor, i indeks - z drugim, a następnie w kierunku wyznaczonym palec pokrywa się z kierunkiem wektor produkt.

w przypadku podstaw

Powyższe zasady stosuje się również do baz.

Na przykład, zasada dla prawego podstawie można zapisać jako:

Podczas obracania uchwytu i kciuk wektory tak, że pierwszy wektor bazowy po najkrótszej drodze do drugiego okaże się, że jest przykręcony do korkociąg trzeci wektor bazowy.

Te zasady są uniwersalne. Mogą one być zapisane dla mechaników w celu określenia wektorów:

• obrotowa wirnika (prędkość kątowa określenie)
• moment obrotowy siły;
• pęd.

reguły kciuka zastosowanie również do równań Maxwella, co zwiększa ich uniwersalność.

Reguła lewej ręki

V. Elektryczne często rodzi problemy związane z definicją siły. Amper. Aby rozwiązać problemy tego rodzaju stosowany jest algorytm zwany regułą. lewostronny (rysunek fig. 4) - pamięciowy opisujące sposób. określające kierunek siły Ampere'a, ładunku punktu wyporu lub przewodu, przez który przepływa prąd elektryczny.

Algorytm stosowania lewej strony jest następujący: jeśli lewa ręka będzie prostopadła do penetracji linii siły, a palce będzie zlokalizowany na obecnym kierunku, obecna w siłach przewodzących będzie spieszyć z boku, gdzie duża punktów wybrzuszenie palec.

Interpretacja punkt opłat

Należy zauważyć, że powyższa zasada ma zastosowanie do zadania określenia orientacji siły Lorentza. Parafrazując regułę: jeśli dłoń lewą ręką umieszczony w polu magnetycznym tak, że linia prostopadła do indukcji w nim zawarte, oraz wyprostował palce do przodu w kierunku dodatnim ładunkiem wektorów ruchu tonapravlenie Lorentza siły zbieżne z opóźnieniem na duży 90º palec.

Wizualna interpretacja przepisów lewej strony jest pokazany na rysunku 5. Należy zauważyć, że algorytm określania działania Ampere siły Lorentza i jest praktycznie taka sama.

Uwaga: W przypadku ujemnych ładunków wydłużone palce skierowane w kierunku przeciwnym do ruchu cząsteczek.

Przydatne informacje i wskazówki

1. Przyjmuje się powszechnie, że obecna tendencja jest skierowana w kierunku od Plus minus. W rzeczywistości, w przewodzie uporządkowanego ruchu elektronów skierowane od ujemnego do dodatniego bieguna. Dlatego też, jeśli stanął przed problemem obliczania siły Lorentza dla pojedynczego elektronu w przewodniku, należy brać pod uwagę tę okoliczność.
2. Domyślnie, uważamy śrubę (Świderek, korkociąg) z bieżnikiem prawostronnym. Ale nie należy zapominać o istnieniu śrubą leworęcznych.
3. Podczas korzystania z zasad ruchu wskazówek zegara możemy przyjąć warunek, że strzałki wykonać ruch od lewej do prawej. Wiadomym jest, że w byłym ZSRR wykonane zegarki z przepływem zwrotnym w zegarku. Być może takie modele istnieją do dnia dzisiejszego.

Porady: Jeśli trzeba określić lokalizację przestrzenną siły chwili, pod wpływem którego obrót ciała - przekręcić śrubę w tym samym kierunku. Konwencjonalne dosuwu śruba wskazać orientację momentu pędu wektor siły. Prędkość obrotowa ciała nie ma wpływu kierunek wektora.

Warto wiedzieć, że podczas obrotu kciukiem do obrotu w ruchu ciała, trajektorii jego śrubowego pokrywa się z kierunkiem prędkości kątowej.

Podobne filmy