В каких случаях удобнее пользоваться правилом правого винта, а в каких

Электродинамика и магнитостатика

Магнитная индукция представляет собой векторный фактор, который характеризует силовое поле. Величина показывает влияние магнитного фона на отрицательно и положительно заряженные частицы в исследуемом пространстве. Индукция определяет силу влияния поля на заряд, перемещающийся с заданной скоростью. Для этого случая законы применения описываются так:

  • Правило винта. Если поступательное круговое движение буравчика совпадает с направлением заряженных электронов в катушке, то путь поворота ручки инструмента будет совпадать с курсом магнитного вектора полярной индукции, направление при этом зависит от тока.
  • Принцип правой кисти. Если взять стержень в правую кисть так, что отставленный под прямым углом палец демонстрирует курс тока, то другие пальцы будут соответствовать направлению луча магнитной индукции, продуцируемого током. Путь магнитного вектора индукции прокладывается касательно линии отрезков.

Для подвижного проводника

В стержне из металла находится большое число свободных электронов, движение которых характеризуется как хаотичное. Если катушка движется в силовом электромагнитном поле вдоль линий, то фон отклоняет электроны, перемещающиеся одновременно с проводником. Их движение создает ЭДС (электродвижущую силу) и называется электромагнитной наведенной индукцией.

Ток будет протекать под действием разности потенциалов при подсоединении такой катушки к внешней цепи по замкнутому контуру. При передвижении стержня по направлению силовых линий снижается до нуля воздействие поля на заряды. Не возникает электродвижущая сила, нет напряжения, отсутствует ток электронов.

ЭДС индукции равняется произведению рабочего размера проводника, скорости движения стержня и значения магнитной индукции. Ее направление устанавливается по закону правой руки. Ладонь располагается так, чтобы в нее были направлены линии силового поля, а отогнутый под 90° большой палец ставится вдоль движения стержня. В этом положении четыре распрямленных пальца покажут курс тока индукции.

Нахождение ЭДС по Максвеллу

Электродвижущее давление будет возникать при каждом пересечении стержня и силового поля. Результативным будет перемещение проводника, самого поля или изменение электромагнитных характеристик силового пространства.

ЭДС, полученная в контуре при состыковке его с изменяющимся силовым полем, измеряется скоростью трансформации магнитного потока. Направление индуцированной движущей силы идет так, что продуцируемый ею электрический ток противодействует реконструкции потоков магнитного излучения.

 Изменение тока ведет к реформированию создаваемого им магнитного потока. Проходя через пространство, магнитное излучение стыкуется с соседними проводниками и со своим. В стержне наводится электродвижущая сила, которая носит название самоиндукции. Явление означает поддержку тока при его уменьшении и ослабление движения электронов при увеличении силы тока.

Если вращать буравчик по путям завихрения пространства, где возникают векторы, то его движение покажет направление кручения ротора. Это можно проследить, если четыре сжатых пальца правой кисти поставить по курсу завихрения. В этом случае отогнутый палец укажет путь движения ротора.

Для магнитного вектора индукции правила буравчика совпадают с законом Ампера — Максвелла. Но к электротоку через контур добавляется скорость трансформации силового поля через эту конфигурацию, а магнитное поле воспринимается только в случае его перемещения в пределах очертания.

Применение правил левой кисти:

  • Ладонь ставится так, чтобы индукционные линии входили в центр внутренней стороны, а пальцы соответствовали токовому направлению. Отставленный большой палец определит путь силы, оказывающий давление на стержень со стороны силового поля. Мощь носит наименование силы Ампера.
  • При втором варианте ладонь располагается так, чтобы линии силового поля входили под прямым углом в плоскость руки, а пальцы располагались по направлению перемещения положительных электронов или в противоположную сторону от отрицательных частиц. Тогда палец под углом 90° укажет путь приложения силы Лоренца.

Правило правой кисти для соленоида: нужно взять катушку индуктивности в правую руку так, чтобы пальцы показывали путь тока в оборотах, отставленный под 90° большой палец определит курс магнитных линий во внутренней части устройства. Зная полярность, легко вычислить путь прохождения электрического тока.

Правило левой руки

Проводник с током в магнитном поле. Магнитная индукция.

Если проводник, по которому проходит электрический ток, внести в магнитное поле, то в результате взаимодействия магнитного поля и проводника с током проводник будет перемещаться в ту или иную сторону. Направление перемещения проводника зависит от направления тока в нем и от направления магнитных линий поля.

Допустим, что в магнитном поле магнита NS находится проводник, расположенный перпендикулярно плоскости рисунка; по проводнику протекает ток в направлении от нас за плоскость рисунка.

Ток, идущий от плоскости рисунка к наблюдателю, обозначается условно точкой, а ток, направляющийся за плоскость рисунка от наблюдателя,— крестом.

Движение проводника с током в магнитном поле

1 — магнитное поле полюсов и тока проводника,

2 — результирующее магнитное поле.

Всегда всё уходящее на изображениях обозначается крестом,а направленное на смотрящего — точкой.

Под действием тока вокруг проводника образуется свое магнитное поле рис.1.

Применяя правило буравчика, легко убедиться, что в рассматриваемом нами случае направление магнитных линий этого поля совпадает с направлением движения часовой стрелки.

При взаимодействии магнитного поля магнита и поля, созданного током, образуется результирующее магнитное поле, изображенное на рис.2.

Густота магнитных линий результирующего поля с обеих сторон проводника различна.

Справа от проводника магнитные поля, имея одинаковое направление, складываются, а слева, будучи направленными встречно, частично взаимно уничтожаются.

Следовательно, на проводник будет действовать сила, большая справа и меньшая слева. Под действием большей силы проводник будет перемещаться по направлению силы F.

Перемена направления тока в проводнике изменит направление магнитных линий вокруг него, вследствие чего изменится и направление перемещения проводника.

Для определения направления движения проводника в магнитном поле можно пользоваться правилом левой руки, которое формулируется следующим образом:

Если расположить левую руку так, чтобы магнитные линии пронизывали ладонь, а вытянутые четыре пальца указывали направление тока в проводнике, то отогнутый большой палец укажет направление движения проводника.

Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле, зависит как от тока в проводнике, так и от интенсивности магнитного поля.

Основной величиной, характеризующей интенсивность магнитного поля, является магнитная индукция

В. Единицей измерения магнитной индукции является тесла (Тл=Вс/м2).

Если на проводник длиной 1 м и с током 1 А, расположенный перпендикулярно магнитным линиям в равномерном магнитном поле, действует сила в 1 Н (ньютон), то магнитная индукция такого поля равна 1 Тл (тесла).

Магнитная индукция является векторной величиной, ее направление совпадает с направлением магнитных линий, причем в каждой точке поля вектор магнитной индукции направлен по касательной к магнитной линии.

Сила F, действующая на проводник с током в магнитном поле, пропорциональна магнитной индукции В, току в проводнике I и длине проводника l, т. е.

F=BIl. Эта формула верна лишь в том случае, когда проводник с током расположен перпендикулярно магнитным линиям равномерного магнитного поля.

Если проводник с током находится в магнитном поле под каким-либо углом а по отношению к магнитным линиям, то сила равна:

F=BIl sin a.Если проводник расположить вдоль магнитных линий, то сила F станет равной нулю, так как а=0.

(Подробно и доходчиво в видеокурсе «В мир электричества — как в первый раз!»)

Правила левой и правой руки

Правило правой руки – правило, использующееся для определения вектора магнитной индукции поля.

Данное правило также имеет названия «правило буравчика» и «правило винта», из-за схожести принципа действия. Широко распространено в физике, так как позволяет без применения специальных приборов или вычислений определить важнейшие параметры – угловую скорость, момент сил, момент импульса. В электродинамике данный способ позволяет определить вектор магнитной индукции.

Правило буравчика

Правило буравчика или винта: если ладони правой руки поставить так, чтобы она совпадала с направлением тока в изучаемом проводнике, то поступательное вращение ручки буравчика (большого пальца ладони) укажет непосредственно вектор магнитной индукции.

Иными словами, необходимо правой рукой как будто вкручивать бур или штопор, чтобы определить вектор. Особых сложностей в освоении данного правила нет.

Правило правой руки

Есть ещё одна разновидность данного правила. Чаще всего данный способ называется просто «правилом правой руки».

Оно звучит следующим образом: чтобы определить направление линий индукции создаваемого магнитного поля, необходимо рукой взять проводник так, чтобы оставленный на 90о большой палец показал направление тока, протекающего через него.

Есть аналогичный вариант и для соленоида.

В данном случае следует обхватить прибор так, чтобы пальцы ладони совпадали с направлением тока в витках. Оттопыренный большой палец в данном случае покажет, откуда выходят линии магнитного поля. 

Правило правой руки для движущегося проводника

Поможет данное правило и в случае с движущимися в магнитном поле проводниками. Только здесь необходимо действовать несколько по-другому.

Открытая ладонь правой руки должна располагаться так, чтобы силовые линии поля входили в неё перпендикулярно. Вытянутый большой палец должен указывать на направление движения проводника. При таком расположении вытянутые пальцы совпадут с направлением индукционного тока.

Как мы видим, количество ситуаций, когда данное правило реально помогает, достаточно велико.

Первое правило левой руки

Необходимо поставить левую ладонь таким образом, чтобы линии индукции поля входили в неё под прямым углом (перпендикулярно). Четыре вытянутых пальца ладони должны совпадать с направлением электрического тока в проводнике. В этом случае отставленный большой палец левой ладони покажет направление действующей на проводник силы.

На практике данный способ позволяет определить направление, куда начнёт отклоняться проводник с проходящим по нему электрическим током, помещённый между двумя магнитами.

Второе правило левой руки

Есть и другие ситуации, когда можно воспользоваться правилом левой руки. Вчастности для определения сил при движущемся заряде и неподвижном магните.

Другое правило левой руки гласит: Ладонь левой руки следует расположить таким образом, чтобы в неё перпендикулярно входили линии индукции созданного магнитного поля.

Положение четырёх вытянутых пальцев зависит от направления электрического тока (по движению положительно заряженных частиц, либо против отрицательных).

Преимущества правил правой и левой руки заключается как раз в том, что они просты и позволяют достаточно точно определить важные параметры без использования дополнительных приборов. Они используются и при проведении различных опытов и испытаний, и на практике, когда дело касается проводников и электромагнитных полей.

Примечания

    Математические детали общего понятия ориентации базиса, о котором здесь идёт речь — см. в статье .

    Под определением направления здесь везде имеется в виду выбор одного из двух противоположных направлений (выбор между всего двумя противоположными векторами), то есть сводится к выбору положительного направления.

    Это означает, что другие правила могут быть также удобны в любом количестве, но их использование не является необходимым.

    Это означает, что при желании можно пользоваться и противоположным правилом, и иногда это может быть даже удобно.

    Понятие правого и левого базиса распространяются не только на ортонормированные, но на любые трехмерные базисы (то есть и на косоугольные декартовы координаты тоже), однако мы для простоты ограничимся здесь случаем ортонормированных базисов (прямоугольных декартовых координат с равным масштабом по осям).

    Можно проверить, что в целом это действительно так, исходя из элементарного определения векторного произведения: Векторное произведение есть вектор, перпендикулярный обоим векторам-сомножителям, а по величине (длине) равный площади параллелограмма. То же, какой из двух возможных векторов, перпендикулярных двум заданным, выбрать — и есть предмет основного текста, правило, позволяющее это сделать и дополняющее приведённое здесь определение, указано там.

    Левая резьба применяется в современной технике только тогда, когда применение правой резьбы привело бы к опасности самопроизвольного развинчивания под влиянием постоянного вращения данной детали в одном направлении — например, левая резьба применяется на левом конце оси велосипедного колеса

    Помимо этого, левая резьба применяется в редукторах и баллонах для горючих газов, чтобы исключить подсоединение к кислородному баллону редуктора для горючего газа.

    В том числе они могут быть в своих случаях и более удобными, чем общее правило, и даже иногда сформулированы достаточно органично, чтобы особенно легко запоминаться; что, правда, по-видимому, всё же не делает запоминание их всех более лёгким, чем запоминание всего одного общего правила.

    Даже если мы имеем дело с достаточно асимметричным (и асимметрично расположенным относительно оси вращения) телом, так что коэффициентом пропорциональности между угловой скоростью и моментом импульса служит тензор инерции, несводимый к численному коэффициенту, и вектор момента импульса тогда вообще говоря не параллелен вектору угловой скорости, тем не менее правило работает в том смысле, что направление указывается приблизительно, но этого достаточно, чтобы сделать выбор между двумя противоположными направлениями.

    Строго говоря, при этом сопоставлении есть ещё постоянный коэффициент 2, но в данной теме это не важно, так как речь идет сейчас только о направлении вектора, а не о его величине.

    Не обязательное требование.

Физика 9 класс

«Отражение света 9 класс» — Проделаем опыт. Второй. Зеркальное отражение возникает на очень гладких (полированных) поверхностях. При падении света на разные поверхности возможны два варианта. Обратимся еще раз к чертежам на предыдущей странице. Введем несколько определений. Отражение света. Поэтому такое отражение лучей нельзя получить на опыте. 9 класс. В темноте мы увидим падающий и отраженный пучки света. Угол отражения равен углу падения.

«Атом и его строение» — Последний независимо определялся из исследований в области молекулярной физики. Ответы. Автор проекта. Отсюда должно следовать, что атомы не являются стабильными образованьями. Сколько протонов и нейтронов содержится в ядре атома кислорода? Строение атома. РАДИОАКТИВНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ Получим элемент с порядковым номером 82 — свинец. В данных атомах содержится следующее число электронов: кислород — 8, алюминий — 13, хлор — 17.

«Электромагнитная природа света» — Цель урока: получить представление о свете как электромагнитной волне. Современные представления о природе света. Явления интерференции и дифракции присущи только волновому процессу. Теория максвелла. Наиболее ярким был, несомненно, период Альхазена. Пользуясь рисунком, объясните, почему на мыльной плёнке образуются чередующиеся полосы? В виде каких волн представляли свет в начале ХХ века? Наблюдение колец Ньютона. Тема урока: ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ПРИРОДА СВЕТА.

«Дисперсия света физика» — Позаботится о равномерном использовании искусственного света. Рассевающая Собирающая. Белый свет – сложный, состоит из монохроматических цветов. По возможности сократить свое время работы за компьютером и почаще прерывать работу. Чем опасен компьютер для глаз? Дисперсия света. Монокль. Использовать монитор с защитным покрытием. Дисперсия 1666 год. Использовать жидкокристаллический монитор.

«Виды электростанций» — Гидроэлетростанции наиболее выгодно строить на реках с большим падение и расходом воды. Ветряные электростанции. Атомные электростанции. Геотермальные электростанции. Самая крупная АЭС — Курская. Теплоэлектростанции. Гидроэлектростанции. Поскольку топливо у таких электростанций бесплатное, то и себестоимость вырабатываемой электроэнергии низкая. Работу выполнил учащийся 9 класса Макаров Александр. Солнечные электростанции.

«Интерференция физика» — Энциклопедия Кирилла и Мефодия. Использованная литература: Интерференция света в тонких пленках. Растекаясь по поверхности, бензин образует тонкую пленку. Выдуваю мыльные пузыри: Радуга! “Наблюдение интерференции света на мыльном пузыре”. Томас Юнг. Презентация по физике Подготовила ученица 9 «а» класса Некрасова Виктория. Оборудование: стаканы с раствором мыла, кольца проволочные с ручкой диаметром 30 мм. “Наблюдение явления интерференции света на мыльной пленке”.

«Физика 9 класс»

Вспоминаем ПДД

Многие автомобилисты часто придерживаются не совсем верной формулировки: кто справа, тот и прав. Это неправильное утверждение. Правило «правой руки» применяется на нерегулируемых перекрестках из равнозначных дорог.

Что такое нерегулируемый перекресток:

  • здесь нет регулировщика;
  • отсутствуют светофоры;
  • светофоры есть, но они неисправны.

Равнозначными дорогами являются дороги, имеющие одинаковое покрытие.

Это можно определить визуально или с помощью следующих предупреждающих знаков:

  • «конец главной дороги»;
  • «пересечение равнозначных дорог».

Именно на таких участках необходимо соблюдать ПДД в части правила помехи справа. Здесь преимущества остаются за транспортными средствами, движущимися по правую сторону. Водители автомобилей, находящихся слева, всегда уступают дорогу.

Прочие ситуации, где применяется правило помехи справа

На прилегающих территориях

Территории возле жилых домов, торговых центров, рынков, на парковках и автостоянках являются прилегающими к определенному объекту. Здесь также действует правило помехи справа, но оно, к сожалению, в большинстве случаев не соблюдается безответственными автолюбителями.

В спальных районах населенных пунктов, как правило, есть много примыкающих к главной дороге, выходящих со дворов путей.

Как понять, что есть помеха справа в данной ситуации, если отсутствуют соответствующие знаки или таблички? Чтобы не было проблем, старайтесь не превышать скорость и будьте готовы уступать всем.

При перестроении

Перестроение может быть:

  • одновременным, когда два автомобиля пытаются перестроиться: один – с правой полосы на левую, второй – с левой на правую;
  • односторонним, когда один автомобиль движется прямо, второй пытается перестроиться на его полосу.

Помеха справа при перестроении действует лишь в первой ситуации. В этом случае водитель с левой полосы может перестроиться в правую только после того, как пропустит транспортное средство справа.

Но, если автомобили движутся по левой полосе прямо и никуда не собираются перестраиваться, то водитель, желающий перестроиться влево, должен пропустить прямо идущие ТС.

Нестандартные ситуации

На нерегулируемом инспекторами ГИБДД или светофорами перекрестке с равнозначными дорогами вполне может произойти ситуация, когда действия водителей не попадают ни под правила помехи справа, ни под какие-либо другие ПДД.

К перекрестку могут одновременно подъехать четыре автомобиля, которым необходимо, не меняя направления движения, пересечь данный участок. В этом случае приоритет отсутствуют у каждого транспортного средства. Недоразумение должно решиться водителями.

Опытные автомобилисты всегда пропустят своих коллег и только после этого начнут движение. Благо, что такая обстановка на перекрестках создается крайне редко.

Выезжая с придомовой территории, невнимательный или неопытный водитель может решить, что его автомобиль для всех является помехой справа, и ему обязательно должны уступить дорогу. Так машина может получить удар в бок.

Выезд со двора всегда является второстепенной дорогой. Поэтому в данном случае лучше пропустить все ТС, которые передвигаются по главной дороге.

Хорошо, что среди водителей в большинстве случаев соблюдается правило помехи справа. Но на дорогах всегда надо внимательно следить за обстановкой, предупреждающими знаками и сигналами, подающимися другими водителями. Здесь всегда может возникнуть нестандартная ситуация. Поэтому убедитесь, что вам действительно уступили дорогу, и только потом спокойно продолжайте движение.

Заключение

Дорога требует внимания и знания правил. Садясь за руль любого транспорта, от велосипеда до грузовой фуры, водитель принимает ответственность за свою жизнь и жизни окружающих его на дороге людей. Беспечность водителя и пренебрежение правилами дорожного движения недопустимы, опасны и ведут к серьёзным последствиям. Первые правила дорожного движения: помеха справа и правило 3Д (Дай Дорогу Дураку), которые юный водитель слышит с первых минут обучения вождению, являются залогом долгого и неаварийного водительского пути. Было бы гораздо меньше аварий, если бы водители утруждали себя повторением правил дорожного движения, своевременно знакомились бы с новшествами и изменениями, были бы более взаимовежливыми друг с другом и внимательными.

Согласитесь, что уступить дорогу, даже в случае, если вы стопроцентно имеете право преимущественного проезда, не считается слабостью, и даже может просто сохранить вам жизнь! Удачи на дорогах!

Не нашли ответ на свой вопрос в статье? Позвоните автоюристу и получите бесплатную консультацию прямо сейчас!

Москва: +7 499 577-00-25 доб. 645

Санкт-Петербург: +7 812 425-66-30 доб. 645

Россия: 8 800 350-23-69 доб. 645

Ольга Панфилова, Экономист 116 статей на сайте

В 1999 году закончила с отличием Волгоградский институт экономики, социологии и права по специальности экономист. С 2007 года и по настоящее время работаю в сфере недвижимости, в качестве индивидуального предпринимателя. Занимаюсь юридическими вопросами купли-продажи, дарения и наследства объектов жилого и нежилого фонда. Также в мои обязанности входит составление договоров и консультирование клиентов.
Активный автолюбитель. Водительские права категории «В». Писать статьи люблю со времен студенчества, нахожу это интересным и познавательным. Буду рада, если мои статьи окажутся полезными и помогут читателям разобраться в интересующих их вопросах.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector