Una semplice spiegazione della regola del gimlet
Spiegazione del titolo
Molte persone ricordano la menzione di questo dal corso di fisica, vale a dire la sezione di elettrodinamica. Questo è successo con una buona ragione, perché questa mnemonica viene spesso data agli studenti per semplificare la comprensione del materiale. In effetti, la regola del gimlet viene utilizzata sia nell'elettricità, per determinare la direzione del campo magnetico, sia in altre sezioni, ad esempio, per determinare la velocità angolare.
Per gimlet si intende uno strumento per praticare fori di piccolo diametro in materiali morbidi, per una persona moderna sarà più familiare il cavatappi per un esempio.
! importante Si presume che il gimlet, la vite o il cavatappi abbiano una filettatura destrorsa, cioè la direzione della sua rotazione, quando ruotato, in senso orario, cioè a destra.
Il video seguente fornisce una dichiarazione completa della regola del gimlet, assicurati di cercare di capire l'intero punto:
In che modo il campo magnetico è collegato con il gimlet e le mani
Nei problemi di fisica, nello studio delle quantità elettriche, si incontra spesso la necessità di trovare la direzione della corrente lungo il vettore di induzione magnetica e viceversa. Inoltre, queste abilità saranno necessarie per risolvere problemi complessi e calcoli relativi al campo magnetico dei sistemi.
Prima di iniziare a considerare le regole, voglio ricordare che la corrente scorre da un punto con un grande potenziale a un punto con uno più piccolo. Si può dire semplicemente: la corrente scorre da più a meno.
La regola del gimlet ha il seguente significato: quando si avvita la punta del gimlet lungo la direzione corrente, la maniglia ruoterà nella direzione del vettore B (vettore della linea di induzione magnetica).
La regola della mano destra funziona in questo modo:
Posiziona il pollice come se stessi mostrando "classe!", Quindi ruota la mano in modo che la direzione della corrente e il dito coincidano. Quindi le restanti quattro dita coincidono con il vettore del campo magnetico.
Analisi visiva della regola della mano destra:
Per vederlo più chiaramente, conduci un esperimento: spargi trucioli di metallo sulla carta, fai un buco nel foglio e infila il filo, dopo aver applicato corrente ad esso, vedrai che i trucioli sono raggruppati in cerchi concentrici.
Campo magnetico nel solenoide
Tutto quanto sopra è vero per un conduttore rettilineo, ma cosa succede se il conduttore viene avvolto in una bobina?
Sappiamo già che quando una corrente scorre attorno a un conduttore, viene creato un campo magnetico, una bobina è un filo arrotolato in anelli attorno a un nucleo o mandrino molte volte. Il campo magnetico in questo caso è amplificato. Un solenoide e una bobina sono sostanzialmente la stessa cosa. La caratteristica principale è che le linee del campo magnetico passano allo stesso modo della situazione con un magnete permanente. Il solenoide è un analogo controllato di quest'ultimo.
La regola della mano destra per un solenoide (bobina) ci aiuterà a determinare la direzione del campo magnetico. Se prendi la bobina in mano in modo che quattro dita guardino nella direzione del flusso di corrente, il pollice indicherà il vettore B al centro della bobina.
Se si gira un esofago lungo le curve, sempre nella direzione della corrente, ad es. dal terminale “+” al terminale “-” del solenoide, quindi l'estremità acuta e la direzione del movimento sono il vettore di induzione magnetica.
In parole semplici: dove giri la gimlet, le linee del campo magnetico escono là. Lo stesso vale per un giro (conduttore circolare)
Determinazione della direzione corrente da parte di un trapano
Se conosci la direzione del vettore B - induzione magnetica, puoi facilmente applicare questa regola. Muovi mentalmente il gimlet lungo la direzione del campo nella bobina con la parte tagliente in avanti, rispettivamente, ruotando in senso orario lungo l'asse di movimento mostrerà dove scorre la corrente.
Se il conduttore è diritto, ruotare la maniglia del cavatappi lungo il vettore indicato, in modo che questo movimento sia in senso orario. Sapendo che ha una filettatura destrorsa, la direzione in cui viene avvitata coincide con la corrente.
Cosa è collegato con la mano sinistra
Non confondere il gimlet e la regola della mano sinistra, è necessario determinare la forza che agisce sul conduttore. Il palmo della mano sinistra raddrizzato si trova lungo il conduttore. Le dita mostrano la direzione della corrente I. Le linee del campo passano attraverso il palmo aperto. Il pollice coincide con il vettore della forza: questo è il significato della regola della mano sinistra. Questa forza è chiamata potenza di Ampere.
Puoi applicare questa regola a una particella carica separata e determinare la direzione di 2 forze:
- Lorentz.
- Ampere.
Immagina una particella caricata positivamente che si muove in un campo magnetico. Le linee del vettore di induzione magnetica sono perpendicolari alla direzione del suo movimento. È necessario mettere il palmo sinistro aperto con le dita nella direzione del movimento di carica, il vettore B deve penetrare nel palmo, quindi il pollice indicherà la direzione del vettore Fa. Se la particella è negativa, le dita guardano contro l'andamento della carica.
Se ad un certo punto non hai capito, il video mostra chiaramente come usare la regola della mano sinistra:
È importante sapere! Se hai un corpo e una forza agisce su di esso, che tende a ruotarlo, gira la vite in questa direzione e determinerai dove è diretto il momento della forza. Se stiamo parlando della velocità angolare, allora è così: quando il cavatappi ruota in una direzione con la rotazione del corpo, verrà avvitato nella direzione della velocità angolare.
risultati
Padroneggiare questi metodi per determinare la direzione di forze e campi è molto semplice. Tali regole mnemoniche nell'elettricità facilitano notevolmente i compiti di scolari e studenti. Perfino una teiera piena lo capirà con una boccola, se almeno una volta aprirà il vino con un cavatappi. La cosa principale è non dimenticare dove scorre la corrente. Ripeto che l'uso di un esofago e di una mano destra sono spesso utilizzati con successo nell'ingegneria elettrica.
Infine, ti consigliamo di guardare un video, grazie al quale puoi capire, ad esempio, cos'è una regola di gimlet e come applicarla in pratica:
Sicuramente non sai:
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Un'ottima spiegazione e ti suggerisco come renderlo ancora migliore! Suggerisco di aggiungere le icone + e - alle immagini esistenti nell'immagine corrente; e le lettere N S - dove viene disegnato il vettore di induzione magnetica - per completare l'immagine!