Правило Буравера ℹ️ определение, формулировка закона и основное значение - услуги электромонтажа, строительства и ремонта

Для расчета состояния различных участков берутся значения координат прямоугольного вектора. Ордината и абсцисса целевого луча соответствуют начальному положению точки и совпадают с конечными характеристиками.

Содержание

Принцип Буравера – определение, формулировка и применение

Существует несколько способов найти перпендикулярный путь к двум выбранным векторам и понять направление бруса. В физике правило Буравера определяет вектор силы электромагнитного поля в начале координат и направление витков проводника вокруг вращающейся среды.

Способы применения правила работают вместе, чтобы определить положительную форму волны при вычислении произведения элементов векторного расстояния и сингонии координат. Основой является комбинаторный набор радиусов. В этом случае каждый элемент в области объединяется в линейную комбинацию сегментов.

Выводы:

В магнитном пространстве, неподвижном магните, движущемся теле взаимодействуют частицы с разными зарядами;
поведение электронов зависит от действия электромагнитного поля;
подвижный проводник – это проводник для перемещения заряженных элементов, а на магнитоэлектрический проводник действуют силовые линии.

Этот принцип определяет показатели ориентации тела, движущегося в магнитном поле. Выбор пути вектора связан с условной концепцией, но она всегда одна и та же. Полярность постоянна.

Применение принципа

Существует несколько способов диагностики хода векторных и координатных величин, перпендикулярных исходным лучам. Иногда требуется характеристика только одного из этих терминов. Для вычисления направления главных форматов вместо других методов используется алгоритм. Необходимо знать положение множителей в формулах подгонки.

При использовании в соответствии с формулировкой правила буравчика, руководство берут в руку, а 4 пальца складывают в кулак. Основной палец остается в вертикальном положении – вверх или вниз. Он показывает ход электрического тока. Параллельно расположенные пальцы координатно определяют направление электромагнитных линий потенциального поля.

Отделенный большой палец может показать равномерное движение проводникового стержня и отправку электрического тока. Используя правило правой руки, тестируемый проводник помещается на ладонь. Сжатые четыре пальца указывают направление магнитных линий, идущих к ладони.

Правило правой руки используется при определении протекания электрического тока в катушке. Индукционную катушку берут в правую руку так, чтобы сомкнутые пальцы указывали направление тока в обмотках. Большой палец, расположенный под углом 90º, указывает путь потенциальных линий внутри устройства. Направление электрического тока определяется с помощью известных показаний полярности.

Используя правило левой руки, проводник располагают так, чтобы индексы вектора индукции указывали на центр руки, а выпрямленные пальцы указывали на направление тока. Большой палец указывает в направлении силы Ампера, действующей на стержень магнитного поля.

Во втором варианте правила левой руки проводник помещается на ладонь таким образом, что потенциальные линии проходят вдоль плоскости руки под прямым углом, а пальцы указывают на движение положительных частиц. Это направление должно быть противоположно движению отрицательных частиц. Большой палец покажет ход силы Лоренца.

Механическое вращение

Вектор вращения зависит от пучка угловых скоростей и начала движения в исходной точке. Значение вычисляется путем перемножения векторов. Радиальная скорость указывает на скорость вращения объекта вокруг осевого центра.

Значение радиальной скорости представлено:

числовое значение при вращении в двумерной области;
условный вектор при движении в трех измерениях: координаты луча меняют направление и знак при смене системы координат;
величина, меняющая знак при изменении индексации в общем месте.

Иногда достаточно векторного умножения, но в других случаях необходимы простые и удобные методы. Закон винта и закон руки используются для нахождения пути модуля радиуса.

Методы нахождения пути по модулю для отрезка:

Этот закон гласит, что вращение винта в направлении вращения проволоки показывает путь угловой скорости;
по закону правой руки, проволока берется соответствующей рукой и вращается по ходу четырех пальцев, при этом главный палец отводится в сторону, чтобы указать направление угловой скорости.

Направление импульсного момента изменяется прямо пропорционально скорости вращения оси. Для расчета используется коэффициент положительного импульса.

Потенциальный момент и магнетизм

Крутящий момент и крутящий момент кривошипа – это физическая величина. Он совпадает с произведением радиальных радиусов и потенциала, проходящего от центральной линии до точки приложения. Свойства крутящего момента определяют коэффициент давления в твердом теле.

Правила почти аналогичны определению пути по модулю, но отличаются некоторыми элементами:

Правило Боракса гласит, что вращение винта по траектории потенциала тела покажет ход импульса силы;
Правило правой руки гласит, что проводник вращается в руке в направлении сложенных пальцев (по пути приложения торсионного потенциала), а направление главного пальца на 90º покажет ход торсионного импульса.

В науке индукция – это комбинация векторов, характеризующая магнитное пространство. Эта величина указывает на действие электромагнитного поля на поляризованные электроны. Индукция выражает силу воздействия поля на частицу, движущуюся с выбранной скоростью.

Пример применения этого принципа:

если равномерное вращение бура соответствует ходу тока в соленоиде, то направление движения руки совпадает с направлением посыла луча магнитной индукции;
правая рука располагается таким образом, чтобы основной палец был направлен в сторону движения электронов, а сгибаемые пальцы – на пути принимаемого индукционного луча.

В металлическом стержне есть свободные заряды, которые хаотично движутся. Движение проводника в электромагнитном пространстве приводит к отклонению поляризованных частиц и образованию направленной электромагнитной пространственной индукции.

Электроны накапливаются на одном конце осевого стержня, а частицы отсутствуют на другом конце. Правило Ленца гласит, что индукционный ток в цепи течет в направлении, которое подавляет причины электронного тока. Когда проволока движется в направлении линии действия силы, поверхностный эффект на заряды уменьшается, и электродвижущий потенциал отсутствует.

1 слайд
2 слайд Описание слайда:

Правило буравчика.

Правило Буравчика или правило правой руки было впервые сформулировано Питером Буравчиком. Она определяет направление напряженности магнитного поля, которое

Рис. 1

находится на прямой линии к проводнику с током.

Основное правило, которое используется в вариантах правила винта или правила Буравчика и в формулировке правила правой руки, – это правило выбора направления произведения векторов и базисов.

Запомнить это довольно просто: если в направлении тока вкрутить правостороннюю булавку, то направление вращения ручки самой булавки совпадает с направлением магнитного поля, индуцированного током (рис. 1).

Для этого обхватите провод правой рукой так, чтобы большой палец был направлен в сторону тока, а остальные пальцы – в сторону линий магнитной индукции, которые проходят вокруг провода и полей, создаваемых током, и в сторону вектора магнитной индукции, который направлен везде по касательной к этим линиям. Если по проводу течет ток, то вокруг него также создается магнитное поле.

Если провод состоит из нескольких витков и оси этих витков совпадают, мы называем его соленоидом (рис. 2).

Рисунок 2

Магнитное поле индуцируется, когда ток протекает через одну катушку (обмотку) соленоида. Его направление зависит от направления тока.

“Чтобы продвигаться вперед, нужно крутиться”.

Кольцевое поле соленоида, как показано на рисунке, очень похоже на поле постоянного магнита. Направление линий поля соленоида можно определить с помощью правила буравчика и правила правой руки. Свободно вращающаяся магнитная стрелка, помещенная вблизи проводника с током, создающим магнитное поле, стремится занять положение, перпендикулярное плоскости, проходящей вдоль нее.

Правило правой руки для соленоида: Если соленоид обхватить правой рукой так, чтобы четыре пальца указывали направление тока в катушках, то большой палец будет указывать направление линий магнитного поля в самом соленоиде.

Если поступательное движение буры совпадает с направлением тока в проводнике, то вращательное движение ручки буры укажет направление линий магнитного поля, возникающего вокруг проводника. Если правую руку расположить так, чтобы все линии магнитного поля шли внутрь, а большой палец расположить в сторону проводника, то четыре пальца будут указывать направление индукционного тока.

Чтобы вернуться к представлению справочника по физике

В приведенном выше выражении “минус” перед второй частью объясняется условием, что линии соответствующего магнитного потока (закон Лоренца) противоположны току в проводнике.

Мнемонические правила для отдельных случаев

Представленные методики не являются обязательными для использования при решении практических задач. Правило правой руки в физике используется как вспомогательный инструмент. Вычисления выполняются с использованием стандартных методов векторной алгебры. Однако часто бывает необходимо быстро определить направление магнитных линий или другие параметры. Амперы или другие точные данные нужны не всегда. В таких ситуациях на помощь приходят принципы бораватора в физике.

Для механической скорости

Удобные и простые правила могут применяться в различных областях.

Для угловой скорости

Для рассмотрения механических систем часто необходимо оперировать выражениями для угловой скорости (w) и перемещения (v). Направление вектора w определяется движением буры.

Для углового момента

Тот же принцип применяется для объяснения параметров углового момента (L), который зависит от общей массы и ее распределения в исследуемом объекте. Однако направление вектора можно определить, используя принцип простого винта.

Для момента силы

Согласно классическому определению, крутящий момент (М) равен произведению векторов сил (F) и радиуса (r), соединяющего точки оси вращения и соответствующих приложенных сил. Для расчетов используются сложные вычисления с использованием интегралов и угловых проекций. Движение тела будет соответствовать движению буры. Предполагается, что вращение рукоятки происходит в направлении соответствующего момента силы.

Магнитостатика и электродинамика

Земля производит сильное поле для защиты людей от солнечной радиации. Это заставляет иглу компаса перемещаться в определенное положение. Ток, протекающий по проводнику, создает силу, которая вращает двигатель. Обратный алгоритм используется для выработки электроэнергии. Упомянутые выше процессы могут быть сформулированы и описаны набором уравнений. Правило правой руки позволяет определить отдельные параметры в электродинамике без особых трудностей.

Магнитная индукция

Данное явление было обнаружено в начале 19 века. Основные взаимосвязи физических величин определяются законом Фарадея:

Где:

E – электродвижущая сила;
Ф – магнитный поток, создаваемый вектором индукции;
t – интервал опорного времени.

Позже была определена зависимость ЭДС не только от формы внешней силы. Ток также возникает в проводнике, который движется в стабильном магнитном поле. Био-Савар установил векторную зависимость экспериментально. Позже Лаплас сформулировал общее определение и усовершенствовал правила расчета для движущегося единичного заряда. Эти постулаты стали основой современной магнитостатики.

В приведенном выше выражении “минус” перед второй частью объясняется условием противоположного направления линий соответствующего магнитного потока (закон Лоренца) по отношению к току в проводнике.

Для упрощения методологии правило буры будет обозначаться в тексте аббревиатурой “PB”. Левостороннее или правостороннее правило будет обозначаться как “PLR” или “SRR” соответственно. Другие аббревиатуры для направлений:

Червячное (бурачное) движение – НДБ;
Вращение рукоятки – UWR;
Большой палец отведен назад под прямым углом – НБП;
Другие составные пальцы: URS.

Сокращения

Метод	Переписка
UB
НСП	Ток в линии управления
NVR	Вектор (V), формируемый протекающим током
PPR
НБП	текущий
NSP	линии электропередач

Для тока в проводнике, движущемся в магнитном поле

Метод определения	Соответствие требованиям
СРР
НБП	на движение опорного проводника
НСП (прямая рука, силовые линии входят перпендикулярно)	индуцированный ток

Уравнения Максвелла

В этом случае используется возможность выразить действие ротора произведением двух векторов. Для простоты понимания вращающуюся текучую среду можно представить как имеющую определенную угловую скорость.

Методы определения основных параметров

Метод	Совместимость
UB
NDB	Выражения вектора ротора
NVR	для полевых вихрей
СРР
НБП	вектор ротора (поток через контур управления)
НСП	вихрь (индуцированная электродвижущая сила)

Рисунок 3.1. Определение направления линий магнитной индукции в магнитном поле токоведущего проводника с помощью магнитных стрелок

Определение магнитного поля

Изучая электрические явления в 8 классе, вы узнали, что Вблизи заряженного тела в пространстве существует поле, которое мы называем электрическим полем, и именно через это поле происходит электрическое взаимодействие между заряженными телами и частицами..

Рядом с намагниченным телом и вблизи проводника с током также возникает поле, которое называется магнитный. Магнитное взаимодействие происходит с определенной скоростью через магнитное поле (английский физик Майкл Фарадей Майкл Фарадей (1791-1867)).

Рисунок 1.3. Катушки с током ведут себя как постоянные магниты

Рассмотрим взаимодействие между постоянным магнитом и катушкой с током (Рис. 1.3, б). Катушка с током создает магнитное поле. Магнитное поле распространяется в пространстве и начинает воздействовать на постоянный магнит (намагниченное тело) – магнит отклоняется. Магнит также создает собственное магнитное поле, которое, в свою очередь, воздействует на катушку с током – и катушка также отклоняется.

Обратите внимание, что магнитное поле также существует в окрестности любого перейти заряженной частицы и вблизи каждой перейти заряженное тело и действует с определенной силой на заряженные тела и частицы перейти в этом магнитном поле.

ПримечаниеМы не можем видеть магнитное поле, но оно, как и электрическое поле, абсолютно реально – это форма материи.

Магнитное поле – это форма материи, которая существует вблизи намагниченных тел, проводников электричества, движущихся заряженных тел и частиц и действует на другие намагниченные тела, проводники электричества, движущиеся заряженные тела и частицы, находящиеся в этом поле.

Подведем итоги:

Тела, которые сохраняют свои магнитные свойства в течение длительного времени, называются постоянными магнитами. Основные свойства постоянных магнитов: 1) магнитное взаимодействие магнита сильнее всего вблизи его полюсов; 2) магниты с одинаковыми полюсами отталкиваются друг от друга, а магниты с противоположными полюсами притягиваются друг к другу; невозможно изготовить магнит только с одним полюсом; 3) при нагревании постоянного магнита до определенной температуры (точка Кюри) его магнитные свойства исчезают.

Магнитное взаимодействие происходит с помощью магнитного поля. Магнитное поле – это форма материи, которая существует вблизи намагниченных тел, проводников с током, движущихся заряженных тел и частиц и действует на намагниченные тела, проводники с током, движущиеся заряженные тела и частицы в поле.

Индукция магнитного поля, линии магнитной индукции

Мы не можем видеть магнитное поле, но для лучшего понимания магнитных явлений важно научиться их представлять. Магнитные стрелки помогут вам в этом. Каждая стрелка представляет собой небольшой постоянный магнит, который можно легко повернуть в горизонтальное положение (Рисунок 2.1). В этой главе вы узнаете, как графически представляется магнитное поле и какие физические величины его характеризуют.

Рисунок 2.1. Магнитная стрелка – это постоянный магнит. Пунктирная линия представляет собой ось магнитной стрелки.

Силовая характеристика магнитного поля

Если заряженная частица движется в магнитном поле, поле будет действовать на нее с определенной силой. Величина этой силы зависит от заряда частицы, направления и величины ее скорости и от того, насколько сильно поле.

Силовой характеристикой магнитного поля является магнитная индукция.

Магнитная индукция (индукция магнитного поля) – это векторная физическая величина, характеризующая силовое действие магнитного поля.

Плотность магнитного потока представлена символом

Единица СИ магнитной индукции — тесланазван в честь сербского физика Никола Тесла (1856-1943):

Рисунок 2.2. Магнитные стрелки ориентированы в магнитном поле: северный полюс стрелки указывает в направлении вектора магнитной индукции в данной точке

Направление вектора магнитной индукции в данной точке магнитного поля – это направление, указанное северным полюсом магнитной стрелки, установленной в этой точке (Рисунок 2.2).

Внимание! Направление силы, с которой магнитное поле действует на движущуюся заряженную частицу, на проводник с током или на магнитную стрелку, не совпадает с направлением вектора магнитной индукции.

Как выразить 1 Тесла в других единицах СИ, по какой формуле можно определить модуль магнитной индукции – направление силы, с которой магнитное поле действует на проводник с током.

снаружи магнита покидают северный полюс магнита и входят в южный полюс;
всегда замкнуты (магнитное поле является спиновым полем);
наиболее плотны вблизи полюсов магнита;
они никогда не пересекаются

Рисунок 2.3. Линии магнитного поля полосового магнита

Изображение магнитного поля

На Рисунок 2.2 можно увидеть, как магнитные стрелки ориентированы в магнитном поле: их оси образуют линии, а вектор магнитной индукции в каждой точке направлен по касательной к прямой, проходящей через эту точку.

Условные направленные линии, у которых касательные в каждой точке совпадают с линией, вдоль которой направлен вектор магнитной индукции, называются линии магнитной индукции или магнитные линии.

Магнитные линии используются для графического представления магнитных полей:

направление линии магнитной индукции в данной точке является направлением вектора магнитной индукции.;
Чем больше модуль магнитной индукции, тем ближе друг к другу расположены магнитные линии..

Глядя на графическое представление магнитного поля полосового магнита, можно сделать некоторые выводы (см. рис. Рисунок 2.3). Обратите внимание, что эти выводы справедливы для магнитных линий любого магнита.

Рисунок магнитных линий можно воспроизвести с помощью железных опилок. Возьмите магнит в форме подковы, поставьте на него пластину из плексигласа и насыпьте на пластину железные опилки через сито. В магнитном поле каждый кусочек железа намагничивается и превращается в маленькую “магнитную стрелку”. Импровизированные “стрелки” будут ориентированы вдоль магнитных линий магнитного поля магнита (Рисунок 2.4).

Рисунок 2.4. Цепочки железных опилок воспроизводят рисунок линий магнитной индукции магнитного поля подковообразного магнита

Рисунок 2.5. Сечение, в котором магнитное поле однородно

Однородное магнитное поле

Магнитное поле в определенной области называется однородным полем. однородныйесли в каждой его точке векторы магнитной индукции одинаковы как по модулю, так и по направлению (Рис. 2.5).

Рис. 2.6. Магнитное поле внутри полосатого магнита (а) и между двумя магнитами с противоположными полюсами (б) можно считать однородным

В областях, где магнитное поле однородно, линии магнитной индукции параллельны и находятся на одинаковом расстоянии друг от друга (Рис. 2.5, 2.6). Магнитные линии однородного магнитного поля, направленные в нашу сторону, обычно представляются точками (Рис. 2.7, а) – как будто мы видим наконечники стрел, летящие к нам. Если магнитные линии направлены от нас, они изображаются в виде крестов, как если бы мы видели стрелки, направленные от нас (Рис. 2.7, б).

В большинстве случаев мы имеем дело с неоднородное магнитное полеВ большинстве случаев мы имеем дело с неоднородным магнитным полем – полем, в котором векторы магнитной индукции имеют разные значения и направления в разных точках. Магнитные линии такого поля искривлены, а их плотность меняется.

Рисунок 2.7. Изображение линии магнитной индукции однородного магнитного поля, перпендикулярного плоскости рисунка и направленного в нашу сторону (а); направленный в сторону от нас (б)

Магнитное поле Земли

Для изучения магнетизма Земли Уильям Гильберт изготовил постоянный магнит в форме сферы (модель Земли). Он поместил компас на сферу и заметил, что игла компаса ведет себя так же, как и на поверхности Земли.

Эти эксперименты привели ученого к предположению, что Земля является огромным магнитом, и южный магнитный полюс нашей планеты расположен на севере. Дальнейшие исследования подтвердили гипотезу Гильберта.

В Рисунок 2.8 показывает расположение линий магнитной индукции магнитного поля Земли.

Рисунок 2.8. Распределение магнитных линий магнитного поля Земли

Линии магнитной индукции магнитного поля Земли не параллельны поверхности Земли. Если закрепить магнитную стрелку в кардане, т.е. так, чтобы она могла свободно вращаться вокруг горизонтальной и вертикальной оси, то стрелка будет находиться под углом к поверхности Земли (Рисунок 2.9).

Рисунок 2.9. Магнитная стрелка в кардане

Магнитное поле Земли издавна служит ориентиром для путешественников, моряков, военных и не только. Доказано, что рыбы, морские млекопитающие и птицы используют магнитное поле Земли для ориентации во время своих миграций. Некоторые животные, например, кошки, также ориентируются, чтобы найти дорогу домой.

Магнитные бури

Исследования показали, что магнитное поле Земли периодически меняется каждые 24 часа в любом месте. Кроме того, существуют небольшие годовые колебания магнитного поля Земли. Однако существуют и экстремальные вариации. Крупные возмущения в магнитном поле Земли, которые затрагивают всю планету и длятся от одного до нескольких дней, называются магнитные бури. Здоровые люди практически никогда их не ощущают, но люди с заболеваниями сердечно-сосудистой и нервной систем ощущают их хуже.

Магнитное поле Земли – это своего рода “щит”, который защищает нашу планету от заряженных частиц, поступающих из космоса, в основном от Солнца (“солнечный ветер”). Вблизи магнитных полюсов частицы пролетают довольно близко к атмосфере Земли. Когда солнечная активность возрастает, космические частицы достигают верхних слоев атмосферы и ионизируют частицы газа – на Земле появляются авроры (Рис. 2.10.).

Рис. 2.10. С ростом солнечной активности увеличивается площадь темных пятен на Солнце (а), а на Земле происходят магнитные бури и авроры (б)

Подведем итоги:

Магнитная индукция – это векторная физическая величина, характеризующая силовое действие магнитного поля. Направление вектора магнитной индукции совпадает с направлением, указанным северным полюсом магнитной стрелки. Единицей магнитной индукции в СИ является тесла (Тесла).

Условные направленные линии, в каждой точке которых касательная совпадает с прямой, вдоль которой направлен вектор магнитной индукции, называются линиями магнитной индукции или магнитными линиями.

Линии магнитной индукции всегда замкнуты; на внешней стороне магнита они выходят из северного полюса магнита и входят в южный полюс; они более плотно распределены в тех областях магнитного поля, где модуль магнитной индукции больше.

Планета Земля имеет магнитное поле. Земля имеет южный магнитный полюс вблизи северного географического полюса и северный магнитный полюс вблизи южного географического полюса.

Магнитное поле тока

Вы уже знаете, что вблизи проводника, в котором течет ток, существует магнитное поле. Исследуем магнитное поле прямолинейного проводника с током. Для этого пропустите проводник через кусок картона (перпендикулярно картону), положите на картон несколько железных опилок и замкните цепь. В магнитном поле проводника опилки намагничиваются и воспроизводят картину линий магнитной индукции прямого проводника тока – концентрические круги вокруг проводника (см. рис. рис. 3.1). Но как определить направление магнитных линий?

Когда Эрстед обнаружил возникновение индукции в проводнике с током, Ампер вдохновился и начал свои исследования.
Ученый провел серию экспериментов с параллельными проводниками, в ходе которых доказал, что вокруг заряженной частицы образуется магнитное поле.
Благодаря своим наблюдениям он пришел к выводу, что если пропускать ток через проводники в одном направлении, то они притягиваются друг к другу, а если в разных направлениях, то отталкиваются.

Правило Буравника для крутящего момента

Крутящий момент – это вектор силы, который заставляет какой-либо объект вращаться.
Крутящий момент связан с другими величинами, например, с работой, совершаемой при вращении тела.
Хотя алгоритм работает аналогично, сформулируем правило винта (буравчика) для крутящего момента.
Если мы повернем штопор туда, где силы перемещают тело, направление завинчивающего инструмента укажет направление крутящего момента.
Для правой руки правило следующее: держа объект в правой руке, мы перемещаем его в направлении четырех пальцев (их ориентация должна совпадать с направлением, в котором силы пытаются его толкать), при этом большой палец вытянут, чтобы указать направление крутящего момента.

Для векторного произведения по стрелке на диске это правило применимо, если отрезки представлены так, что их начала совпадают. В этом случае второй луч ненадолго поворачивается по пути ко второму вектору в наборе. Направление векторного произведения будет направлено в сторону наблюдателя, если он стоит так, чтобы кривые были видны индикатору часов. Боракс вращается в глубине часов.

Электродинамика и магнитостатика

Магнитная индукция – это векторный фактор, характеризующий силовое поле. Эта величина определяет влияние магнитного фона на отрицательно и положительно заряженные частицы в исследуемом пространстве. Индукция определяет силу воздействия поля на заряд, движущийся с заданной скоростью. В этом случае законы применения описываются следующим образом:

Принцип работы винта. Если поступательное круговое движение буры совпадает с направлением движения заряженных электронов в катушке, то путь ручки прибора будет совпадать с ходом магнитного вектора полярной индукции, причем это направление зависит от силы тока.
Правило правой руки. Если взять стержень в правую руку так, чтобы палец, расположенный назад под прямым углом, показывал ход тока, то остальные пальцы будут соответствовать направлению луча магнитной индукции, создаваемой током. Траектория вектора магнитной индукции является касательной к линии отрезков.

Для движущегося проводника

Металлический стержень содержит большое количество свободных электронов, движение которых описывается как хаотичное. Если катушка движется в электромагнитном силовом поле вдоль линии, фон отклоняет электроны, движущиеся одновременно с проводником. Их движение создает ЭДС (электродвижущую силу) и называется электромагнитной индукцией.

Под воздействием индукции заряженные частицы движутся и накапливаются на одном конце стержня, а электроны пропадают на другом конце. В результате этой ситуации возникает положительный заряд и создается разность потенциалов, появляется электрическое напряжение.

Когда такая катушка подключена к внешней цепи в замкнутом контуре, ток будет протекать за счет разности потенциалов. Когда стержень перемещается в направлении линии действия силы, влияние поля на заряды уменьшается до нуля. Нет ни электродвижущей силы, ни напряжения, ни электронного тока.

ЭДС индукции равна произведению рабочего размера проводника, скорости движения стержня и величины магнитной индукции. Его направление определяется законом правой руки. Рука располагается так, чтобы линии поля были обращены к ней, а большой палец, согнутый под углом 90°, располагается вдоль движения стержня. В этом положении четыре выпрямленных пальца будут показывать направление индукционного тока.

Нахождение ЭДС по Максвеллу

В каждой точке, где стержень пересекает силовое поле, будет возникать электродвижущая сила. Результатом будет смещение проводника, самого поля или изменение электромагнитных характеристик силового поля.

ЭДС, возникающая в контуре при его состыковке с изменяющимся силовым полем, измеряется скоростью преобразования магнитного потока. Направление индуцированной движущей силы таково, что создаваемый ею электрический ток противодействует восстановлению магнитного потока.

Изменение тока приводит к изменению создаваемого им магнитного потока. Проходя через пространство, магнитный поток стыкуется с соседними проводниками и со своим собственным. В стержне индуцируется электродвижущая сила, что называется самоиндукцией. Это явление заключается в поддержании тока при его уменьшении и ослаблении движения электронов при увеличении тока.

Если мы будем вращать буру по путям вращающегося пространства, где созданы векторы, то ее движение будет указывать направление вращения ротора. Это можно наблюдать, расположив четыре сжатых пальца правой руки вдоль пути вихря. В этом случае согнутый палец будет указывать путь ротора.

По мере увеличения магнитного потока большой палец, расположенный под прямым углом, будет показывать прямолинейное движение силового потока по контурным линиям. При уменьшении электромагнитного излучения большой палец будет направлен в противоположную сторону. Изогнутые четыре пальца будут находиться вдоль путей противоположного направления ЭДС в цепи.

Для вектора магнитной индукции принципы бораватора совпадают с законом Ампера-Максвелла. Но скорость трансформации силового поля при такой конфигурации добавляется к электрическому току, протекающему через контур, и магнитное поле воспринимается только по мере его перемещения в пределах контура.

Применение принципов левой руки:

Рука располагается так, чтобы линии индукции шли внутрь, а пальцы соответствовали текущему направлению. Упор для большого пальца будет определять путь силы, действующей на стержень со стороны силового поля. Эта сила называется силой Ампера.
Во втором варианте рука расположена так, что линии силового поля входят под прямым углом к плоскости руки, а пальцы расположены в направлении положительных электронов или в направлении, противоположном отрицательным частицам. Затем палец, расположенный под углом 90°, укажет путь приложения силы Лоренца.

Принцип винта или закон Максвелла применяется к простому стержню с током. Однако существует множество применений катушек в электротехнике, где проводник не имеет прямой формы. Например, электромагнитная катушка, в которой имеется намотанный провод.

Правило правой руки для соленоида: возьмите индукционную катушку в правую руку так, чтобы пальцы показывали путь тока в витках, большой палец, поставленный под углом 90°, будет определять ход магнитных линий внутри устройства. Зная полярность, легко рассчитать путь электрического тока.

Читайте далее: