Բև շատ ուրիշներ, ինչպես նաև որոշել այնպիսի վեկտորների ուղղությունը, որոնք որոշվում են առանցքայինների միջոցով, օրինակ՝ ինդուկցիոն հոսանքի ուղղությունը մագնիսական ինդուկցիայի տվյալ վեկտորի համար։

• Այս դեպքերից շատերի համար, ի լրումն ընդհանուր ձևակերպման, որը թույլ է տալիս որոշել վեկտորի արտադրանքի ուղղությունը կամ հիմքի կողմնորոշումը ընդհանրապես, կան կանոնի հատուկ ձևակերպումներ, որոնք հատկապես լավ են հարմարեցված յուրաքանչյուր կոնկրետ իրավիճակին (բայց. շատ ավելի քիչ ընդհանուր):

Սկզբունքորեն, որպես կանոն, առանցքային վեկտորի երկու հնարավոր ուղղություններից մեկի ընտրությունը համարվում է զուտ պայմանական, բայց այն միշտ պետք է տեղի ունենա նույն կերպ, որպեսզի հաշվարկների վերջնական արդյունքում նշանը չշփոթվի։ Ահա թե ինչի համար են այս հոդվածի թեման հանդիսացող կանոնները (դրանք թույլ են տալիս միշտ հավատարիմ մնալ նույն ընտրությանը):

Ընդհանուր (հիմնական) կանոն

Հիմնական կանոնը, որը կարող է օգտագործվել ինչպես գիմլետի (պտուտակի) կանոնի տարբերակում, այնպես էլ կանոնի տարբերակում. աջ ձեռքուղղության ընտրության կանոն է հիմքերի և խաչաձև արտադրյալի համար (կամ նույնիսկ երկուսից մեկի համար, քանի որ մեկը ուղղակիորեն որոշվում է մյուսի միջոցով): Այն հիմնականն է, քանի որ, սկզբունքորեն, այն բավարար է բոլոր դեպքերում օգտագործելու համար բոլոր մյուս կանոնների փոխարեն, եթե միայն մեկը գիտի համապատասխան բանաձևերի գործոնների հերթականությունը։

Վեկտորի արտադրյալի դրական ուղղությունը որոշելու կանոնի ընտրությունը և համար դրական հիմք(կոորդինատային համակարգեր) եռաչափ տարածության մեջ - սերտորեն փոխկապակցված են:

Ձախ (ձախ նկարում) և աջ (աջ կողմում) դեկարտյան կոորդինատային համակարգեր (ձախ և աջ հիմքեր): Ընդունված է այն դրական համարել և լռելյայն օգտագործել ճիշտը (սա ընդհանուր ընդունված կոնվենցիա է, բայց եթե հատուկ պատճառներով ձեզ ստիպում են շեղվել այս կոնվենցիայից, դա պետք է հստակորեն նշվի)

Այս երկու կանոններն էլ սկզբունքորեն բացառապես պայմանական են, այնուամենայնիվ, ընդունված է (առնվազն, եթե հակառակը հստակորեն նշված չէ) հաշվի առնել, և սա ընդհանուր առմամբ ընդունված համաձայնություն է, որ դրական է. ճիշտ հիմք, և վեկտորային արտադրյալը սահմանվում է այնպես, որ դրական օրթոնորմալ հիմքի համար e → x, e → y, e → z (\displaystyle (\vec (e))_(x),(\vec (e))_(y),(\vec (e))_(z))(ուղղանկյունի հիմք Դեկարտյան կոորդինատներբոլոր առանցքներում միավորի սանդղակով, որը բաղկացած է բոլոր առանցքներում միավոր վեկտորներից), ճիշտ է հետևյալը.

e → x × e → y = e → z , (\displaystyle (\vec (e))_(x)\times (\vec (e))_(y)=(\vec (e))_(z ))

որտեղ թեք խաչը նշանակում է վեկտորային բազմապատկման գործողություն:

Լռելյայնորեն, սովորական է օգտագործել դրական (և հետևաբար ճիշտ) հիմքերը: Սկզբունքորեն, ընդունված է օգտագործել ձախ հիմքերը հիմնականում այն ​​դեպքում, երբ աջը օգտագործելը շատ անհարմար է կամ ընդհանրապես անհնար է (օրինակ, եթե մեր աջ հիմքը արտացոլվում է հայելու մեջ, ապա արտացոլումը ձախ հիմք է, և ոչինչ հնարավոր չէ անել: դրա մասին).

Հետևաբար, խաչաձև արտադրանքի և դրական հիմք ընտրելու (կառուցելու) կանոնը փոխադարձաբար համահունչ են:

Դրանք կարելի է ձևակերպել այսպես.

Վեկտորային արտադրանքի համար

Gimlet (պտուտակ) կանոն վեկտորային արտադրանքի համարԵթե ​​վեկտորները գծեք այնպես, որ դրանց սկիզբը համընկնի և առաջին բազմապատկիչ վեկտորը պտտեք ամենակարճ ճանապարհով դեպի երկրորդ բազմապատկիչ վեկտորը, ապա նույն կերպ պտտվող գիմլետը (պտուտակը) կպտտվի արտադրյալի վեկտորի ուղղությամբ:

Ժամացույցի միջոցով վեկտորի արտադրյալի գիմլետի (պտուտակի) կանոնի տարբերակԵթե ​​վեկտորները գծենք այնպես, որ դրանց սկզբնաղբյուրը համընկնի և առաջին բազմապատկիչ վեկտորը պտտենք ամենակարճ ճանապարհով դեպի երկրորդ բազմապատկիչ վեկտորը և նայենք մյուս կողմից, որպեսզի այս պտույտը մեզ համար լինի ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ, արտադրյալի վեկտորը կուղղվի մեզնից հեռու: (խորը պտուտակեք ժամացույցի մեջ):

Աջ ձեռքի կանոն խաչաձև արտադրանքի համար (առաջին տարբերակ):

Եթե ​​վեկտորները գծեք այնպես, որ դրանց սկզբնաղբյուրը համընկնի և պտտեք առաջին գործոնի վեկտորը ամենակարճ ճանապարհով դեպի երկրորդ գործոնի վեկտորը, իսկ աջ ձեռքի չորս մատները ցույց են տալիս պտտման ուղղությունը (կարծես ծածկում է պտտվող գլան), ապա դուրս ցցված բութ մատը ցույց կտա արտադրանքի վեկտորի ուղղությունը:

Աջ ձեռքի կանոն վեկտորային արտադրանքի համար (երկրորդ տարբերակ):

A → × b → = c → (\displaystyle (\vec (a))\times (\vec (b))=(\vec (c)))

Եթե ​​վեկտորները գծեք այնպես, որ դրանց սկիզբը համընկնի, և աջ ձեռքի առաջին (բութ) մատն ուղղված լինի առաջին բազմապատկիչ վեկտորի երկայնքով, երկրորդը (ինդեքսը) երկրորդ բազմապատկիչ վեկտորի երկայնքով, ապա երրորդը (միջին) ցույց կտա (մոտավորապես). ) արտադրանքի վեկտորի ուղղությունը (տե՛ս . նկարը)։

Ինչ վերաբերում է էլեկտրադինամիկային, ապա հոսանքը (I) ուղղված է բթամատի երկայնքով, մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորը (B) ուղղված է ցուցամատի երկայնքով, իսկ ուժը (F) կուղղվի միջնամատի երկայնքով: Մնեմոնիկ առումով կանոնը հեշտ է հիշել FBI (ուժային, ինդուկցիոն, ներկայիս կամ Հետաքննությունների դաշնային բյուրո (ՀԴԲ) անգլերենից թարգմանված) հապավումով և մատների դիրքով, որը հիշեցնում է ատրճանակ:

Հիմքերի համար

Այս բոլոր կանոնները, իհարկե, կարող են վերաշարադրվել հիմքերի կողմնորոշումը որոշելու համար: Վերաշարադրենք դրանցից միայն երկուսը. Աջ ձեռքի կանոնը հիմքի համար:

x, y, z - ճիշտ կոորդինատային համակարգ:

Եթե ​​հիմքում e x, e y, e z (\displaystyle e_(x),e_(y),e_(z))(կազմված է առանցքների երկայնքով վեկտորներից x, y, z) աջ ձեռքի առաջին (բութ) մատը ուղղեք առաջին հիմքի վեկտորի երկայնքով (այսինքն՝ առանցքի երկայնքով x), երկրորդը (ինդեքսը) - երկրորդի երկայնքով (այսինքն, առանցքի երկայնքով y), իսկ երրորդը (միջին) կուղղվի (մոտավորապես) երրորդի ուղղությամբ (երկայնքով) զ), ուրեմն սա ճիշտ հիմք է(ինչպես ցույց է տրված նկարում):

Gimlet (պտուտակ) կանոնը հիմքի համարԵթե ​​դուք պտտեք գիմլետը և վեկտորները այնպես, որ առաջին հիմքի վեկտորը ամենակարճ ձևով ձգվի դեպի երկրորդը, ապա գիմլետը (պտուտակը) կպտտվի երրորդ հիմքի վեկտորի ուղղությամբ, եթե դա ճիշտ հիմք է:

• Այս ամենը, իհարկե, համապատասխանում է հարթության վրա կոորդինատների ուղղությունը ընտրելու սովորական կանոնի ընդլայնմանը (x՝ դեպի աջ, y՝ վերև, z՝ մեզ վրա)։ Վերջինս կարող է լինել ևս մեկ մնեմոնիկ կանոն, որը սկզբունքորեն կարող է փոխարինել գիմլետի, աջ ձեռքի և այլնի կանոնը (սակայն, դրա օգտագործումը հավանաբար երբեմն պահանջում է որոշակի տարածական երևակայություն, քանի որ պետք է մտավոր պտտել սովորական ձևով գծված կոորդինատները): մինչև դրանք համընկնեն այն հիմքի հետ, որի կողմնորոշումը մենք ուզում ենք որոշել, և այն կարող է պտտվել ցանկացած ձևով):

Գիմլետի (պտուտակի) կանոնի կամ աջ ձեռքի կանոնի հայտարարությունները հատուկ դեպքերի համար

Վերևում նշվեց, որ գիմլետի (պտուտակի) կանոնի կամ աջ ձեռքի կանոնի (և նմանատիպ այլ կանոնների) բոլոր տարբեր ձևակերպումները, ներառյալ ստորև նշված բոլորը, անհրաժեշտ չեն: Պարտադիր չէ իմանալ դրանք, եթե գիտեք (գոնե տարբերակներից մեկում) վերը նկարագրված ընդհանուր կանոնը և գիտեք վեկտորային արտադրանք պարունակող բանաձևերի գործոնների կարգը։

Այնուամենայնիվ, ստորև նկարագրված կանոններից շատերը լավ հարմարեցված են դրանց կիրառման հատուկ դեպքերին և, հետևաբար, կարող են շատ հարմար և հեշտ լինել այս դեպքերում վեկտորների ուղղությունը արագ որոշելու համար:

Մեխանիկական արագության ռոտացիայի համար աջ ձեռքի կամ գիմլի (պտուտակի) կանոն

Անկյունային արագության աջ ձեռքի կամ պտուտակի (պտուտակի) կանոն

Աջ ձեռքի կամ գիմլետի (պտուտակի) կանոնը ուժերի պահի համար

M → = ∑ i [ r → i × F → i ] (\displaystyle (\vec (M))=\sum _(i)[(\vec (r))_(i)\times (\vec (F) ))_(i)])

(որտեղ F → i (\ցուցադրման ոճ (\vec (F))_(i))այն ուժն է, որը կիրառվում է ես-օհ մարմնի կետ, r → i (\ցուցադրման ոճ (\vec(r))_(i))- շառավիղի վեկտոր, × (\ցուցադրման ոճ \ անգամ)- վեկտորի բազմապատկման նշան),

կանոնները նույնպես ընդհանուր առմամբ նման են, բայց մենք դրանք հստակ ձևակերպում ենք:

Gimlet (պտուտակ) կանոն.Եթե ​​դուք պտտում եք պտուտակը (գիմլետը) այն ուղղությամբ, որով ուժերը հակված են պտտելու մարմինը, պտուտակը կպտտվի (կամ կհանվի) այն ուղղությամբ, որով ուղղված է այդ ուժերի պահը:

Աջ ձեռքի կանոն.Եթե ​​պատկերացնենք, որ մարմինը վերցրել ենք մեր աջ ձեռքով և փորձում ենք պտտել այն ուղղությամբ, որտեղ չորս մատները ցույց են տալիս (մարմինը շրջելու փորձող ուժերն ուղղված են այս մատների ուղղությամբ), ապա դուրս ցցված բութ մատը ցույց կտա. այն ուղղությամբ, որտեղ ուղղվում է ոլորող մոմենտը (այս ուժերի պահը):

Աջ ձեռքի և պտուտակի կանոն մագնիսոստատիկայում և էլեկտրադինամիկայում

Մագնիսական ինդուկցիայի համար (Biot-Savart օրենք)

Gimlet (պտուտակ) կանոն: Եթե ​​գիմլետի (պտուտակի) թարգմանական շարժման ուղղությունը համընկնում է հաղորդիչում հոսանքի ուղղության հետ, ապա գիմլետի բռնակի պտտման ուղղությունը համընկնում է այս հոսանքով ստեղծված դաշտի մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորի ուղղության հետ։.

Աջ ձեռքի կանոն: Եթե ​​ձեր աջ ձեռքով բռնեք հաղորդիչը, որպեսզի դուրս ցցված բութ մատը ցույց տա հոսանքի ուղղությունը, ապա մնացած մատները ցույց կտան այս հոսանքի կողմից ստեղծված դաշտի մագնիսական ինդուկցիայի գծերի հաղորդիչի ծրարների ուղղությունը, և հետևաբար, մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորի ուղղությունը, որն ամենուր շոշափում է այս գծերին.

Solenoid-ի համարԱյն ձևակերպված է հետևյալ կերպ. Եթե աջ ձեռքի ափով բռնում եք էլեկտրամագնիսական սարքը այնպես, որ պտույտներում չորս մատները ուղղվեն հոսանքի երկայնքով, ապա մի կողմ դրված բութ մատը ցույց կտա գծերի ուղղությունը: մագնիսական դաշտը solenoid-ի ներսում:

Մագնիսական դաշտում շարժվող հաղորդիչի հոսանքի համար

Աջ ձեռքի կանոնԵթե ​​աջ ձեռքի ափը տեղադրված է այնպես, որ ներառում է մագնիսական դաշտի ուժի գծերը, իսկ թեքված բութ մատն ուղղված է հաղորդիչի շարժման երկայնքով, ապա չորս ձգված մատները ցույց կտան ինդուկցիոն հոսանքի ուղղությունը:

Նրանց համար, ովքեր դպրոցում ֆիզիկայից լավ չէին, այսօր էլ ջիմլետի կանոնը իսկական «terra incognita» է: Հատկապես եթե փորձում եք համացանցում գտնել հայտնի օրենքի սահմանումը. գիտական ​​բացատրություններբարդ նախշերով։ Այնուամենայնիվ, միանգամայն հնարավոր է հակիրճ և հստակ բացատրել, թե ինչից է այն բաղկացած։

Ո՞րն է գիմլետի կանոնը

Gimlet - անցքեր հորատելու գործիք

Այն հնչում է այսպես.այն դեպքերում, երբ հոսանքի ուղղությունը թարգմանական շարժումների ժամանակ համընկնում է հաղորդիչի հոսանքի ուղղության հետ, ապա գիմլետի բռնակի պտտման ուղղությունը նույնպես նույնական կլինի դրան:

Ուղղություն է փնտրում

Հասկանալու համար դեռ պետք է հիշել դպրոցական պարապմունքներ. Դրանց վրա ֆիզիկայի ուսուցիչները մեզ ասացին, որ էլեկտրական հոսանքը շարժում է տարրական մասնիկներ, որոնք իրենց լիցքը կրում են հաղորդիչ նյութի երկայնքով։ Աղբյուրի շնորհիվ հաղորդիչում մասնիկների շարժումն ուղղված է։ Շարժումը, ինչպես գիտեք, կյանք է, և, հետևաբար, հաղորդիչի շուրջը մագնիսական դաշտից բացի այլ բան չկա, և այն նաև պտտվում է: Բայց ինչպես?

Հենց այս կանոնն է տալիս պատասխանը (առանց որևէ հատուկ գործիք օգտագործելու), և արդյունքը շատ արժեքավոր է ստացվում, քանի որ, կախված մագնիսական դաշտի ուղղությունից, մի քանի հաղորդիչներ սկսում են գործել բոլորովին այլ սցենարներով. կա՛մ վանե՛ք միմյանց, կա՛մ, ընդհակառակը, շտապե՛ք դեպի։

Օգտագործումը

Մագնիսական դաշտի գծերի շարժման ուղին որոշելու ամենահեշտ ձևը գիմլետի կանոնի կիրառումն է

Դուք կարող եք դա պատկերացնել այսպես՝ օգտագործելով ձեր սեփական աջ ձեռքի օրինակը և ամենասովորական մետաղալարը: Մենք մետաղալարը դնում ենք մեր ձեռքում: Չորս մատները ամուր սեղմեք բռունցքի մեջ: Բթամատը ցույց է տալիս վեր՝ նման ժեստի, որը մենք օգտագործում ենք ցույց տալու, որ ինչ-որ բան մեզ դուր է գալիս: Այս «դասավորությունում» բթամատը հստակ ցույց կտա հոսանքի ուղղությունը, իսկ մյուս չորսը՝ մագնիսական դաշտի գծերի շարժման ուղին:

Կանոնը բավականին կիրառելի է կյանքում. Դա ֆիզիկոսներին անհրաժեշտ է հոսանքի մագնիսական դաշտի ուղղությունը որոշելու, արագության մեխանիկական պտույտը, մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորը և ուժերի պահը հաշվարկելու համար։

Ի դեպ, այն մասին, որ կանոնը վերաբերում է ամենաշատին տարբեր իրավիճակներԱյն նաև ասում է, որ դրա միանգամից մի քանի մեկնաբանություն կա՝ կախված քննարկվող գործից։

- սա նյութի հատուկ տեսակ է, որի միջոցով իրականացվում է շարժվող էլեկտրական լիցքավորված մասնիկների փոխազդեցությունը։

(ՍՏԱՆԻԿ) ՄԱԳՆԻՍԱԿԱՆ ԴԱՇՏԻ ՀԱՏԿՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԸ

Մշտական ​​(կամ ստացիոնար)Մագնիսական դաշտը մագնիսական դաշտ է, որը ժամանակի ընթացքում չի փոխվում:

1. Մագնիսական դաշտ ստեղծվածշարժվող լիցքավորված մասնիկներ և մարմիններ, հոսանք ունեցող հաղորդիչներ, մշտական ​​մագնիսներ։

2. Մագնիսական դաշտ վավերշարժվող լիցքավորված մասնիկների և մարմինների վրա, հոսանք ունեցող հաղորդիչների վրա, մշտական ​​մագնիսների վրա, հոսանք ունեցող շրջանակի վրա։

3. Մագնիսական դաշտ հորձանուտ, այսինքն. աղբյուր չունի։

այն ուժերն են, որոնցով հոսանք կրող հաղորդիչները գործում են միմյանց վրա:

.

մագնիսական դաշտին բնորոշ ուժն է։

Մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորը միշտ ուղղված է այնպես, ինչպես ազատ պտտվող մագնիսական ասեղը կողմնորոշվում է մագնիսական դաշտում:

Մագնիսական ինդուկցիայի չափման միավորը SI համակարգում.

ՄԱԳՆԻՍԱԿԱՆ Ինդուկցիայի ԳԾԵՐ

- սրանք գծեր են, որոնց շոշափող ցանկացած կետում մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորն է:

Միատեսակ մագնիսական դաշտ- սա մագնիսական դաշտ է, որի ցանկացած կետում մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորը անփոփոխ է մեծության և ուղղությամբ. նկատվում է հարթ կոնդենսատորի թիթեղների միջև, էլեկտրամագնիսական սարքի ներսում (եթե դրա տրամագիծը երկարությունից շատ փոքր է) կամ բարակ մագնիսի ներսում:

Ուղիղ հաղորդիչի մագնիսական դաշտը հոսանքով.

որտեղ է հաղորդիչի հոսանքի ուղղությունը թերթի հարթությանը ուղղահայաց մեզ վրա,
- մեզանից դիրիժորի հոսանքի ուղղությունը ուղղահայաց է թերթի հարթությանը:

Solenoid մագնիսական դաշտ.

Ձողային մագնիսի մագնիսական դաշտ.

- նման է solenoid-ի մագնիսական դաշտին:

ՄԱԳՆԻՍԱԿԱՆ Ինդուկցիայի ԳԾԵՐԻ ՀԱՏԿՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԸ

- ուղղություն ունենալ
- շարունակական;
- փակ (այսինքն մագնիսական դաշտը հորձանուտ է);
- չհատվել;
- ըստ դրանց խտության, դատվում է մագնիսական ինդուկցիայի մեծությունը:

ՄԱԳՆԻՍԱԿԱՆ Ինդուկցիայի ԳԾԵՐԻ ՈՒՂՂՈՒԹՅՈՒՆԸ

- որոշվում է գիմլետի կանոնով կամ աջ ձեռքի կանոնով։

Gimlet կանոնը (հիմնականում ուղիղ դիրիժորի համար հոսանք ունեցող).

Եթե ​​գիմլետի փոխադրական շարժման ուղղությունը համընկնում է հաղորդիչում հոսանքի ուղղության հետ, ապա գիմլետի բռնակի պտտման ուղղությունը համընկնում է հոսանքի մագնիսական դաշտի գծերի ուղղության հետ։

Աջ ձեռքի կանոն (հիմնականում մագնիսական գծերի ուղղությունը որոշելու համար
solenoid-ի ներսում):

Եթե ​​աջ ձեռքի ափով բռնում եք էլեկտրամագնիսական սարքը այնպես, որ պտույտներում չորս մատները ուղղվեն հոսանքի երկայնքով, ապա մի կողմ դրված բութ մատը ցույց կտա մագնիսական դաշտի գծերի ուղղությունը էլեկտրամագնիսական սարքի ներսում:

Կան ուրիշներ հնարավոր տարբերակներըկիրառելով գիմլետի և աջ ձեռքի կանոնները.

ուժն է, որով մագնիսական դաշտը գործում է հոսանք կրող հաղորդիչի վրա։

Ամպերի ուժի մոդուլ հավասար է արտադրանքինդիրիժորի հոսանքի ուժը մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորի մոդուլի վրա, հաղորդիչի երկարությունը և մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորի և հաղորդիչում հոսանքի ուղղության միջև ընկած անկյան սինուսը:

Ամպերի ուժը առավելագույնն է, եթե մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորը ուղղահայաց է հաղորդիչին:

Եթե ​​մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորը զուգահեռ է հաղորդիչին, ապա մագնիսական դաշտը հոսանք ունեցող հաղորդիչի վրա ոչ մի ազդեցություն չունի, այսինքն. Ամպերի ուժը զրո է:

Ամպերի ուժի ուղղությունը որոշվում է ձախ ձեռքի կանոն:

Եթե ​​ձախ ձեռքը դրված է այնպես, որ հաղորդիչին ուղղահայաց մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորի բաղադրիչը մտնի ափի մեջ, իսկ 4 ձգված մատները ուղղվեն հոսանքի ուղղությամբ, ապա 90 աստիճանով թեքված բութ մատը ցույց կտա ուժի ուղղությունը։ հոսանք ունեցող հաղորդիչի վրա։

կամ

ՄԱԳՆԻՍԱԿԱՆ ԴԱՇՏԻ ԳՈՐԾՈՂՈՒԹՅՈՒՆԸ ՀՈՍԱՆՔՈՎ ՕԳԻԿԻ ՎՐԱ

Միատեսակ մագնիսական դաշտը կողմնորոշում է շրջանակը (այսինքն՝ ստեղծվում է ոլորող մոմենտ և շրջանակը պտտվում է մի դիրքի, որտեղ մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորը ուղղահայաց է շրջանակի հարթությանը):

Անհամասեռ մագնիսական դաշտը կողմնորոշում է + հոսանքով ձգում կամ վանում է շրջանակը:

Այսպիսով, ուղիղ հոսանք կրող հաղորդիչի մագնիսական դաշտում (այն ոչ միատեսակ է), հոսանք կրող շրջանակը կողմնորոշվում է մագնիսական գծի շառավղով և ձգվում կամ վանվում է ուղիղ հոսանք կրող հաղորդիչից՝ կախված նրանից. հոսանքների ուղղությունը.

Հիշեք «Էլեկտրամագնիսական երևույթներ» թեման 8-րդ դասարանի համար.

class-fizika.narod.ru

Մագնիսական դաշտի ազդեցությունը հոսանքի վրա: Ձախ ձեռքի կանոն.

Եկեք մագնիսի բևեռների միջև տեղադրենք հաղորդիչ, որի միջով մշտական ​​հոսանք է հոսում: էլեկտրաէներգիա. Մենք անմիջապես կնկատենք, որ հաղորդիչը դուրս կմղվի միջբևեռային տարածությունից մագնիսի դաշտից։

Սա կարելի է բացատրել հետևյալ կերպ. Հոսանքով հաղորդիչի շուրջը (Նկար 1.) ձևավորում է իր սեփական մագնիսական դաշտը, որի ուժի գծերը հաղորդիչի մի կողմում ուղղված են այնպես, ինչպես մագնիսի ուժի գծերը, իսկ մյուս կողմում. դիրիժոր - հակառակ ուղղությամբ: Արդյունքում, հաղորդիչի մի կողմում (Նկար 1-ի վերևում) մագնիսական դաշտը պարզվում է, որ կենտրոնացված է, իսկ մյուս կողմում (Նկար 1-ում ներքևում) այն հազվադեպ է: Հետևաբար, դիրիժորը զգում է ուժ, որը սեղմում է այն: Իսկ եթե դիրիժորը ամրացված չէ, ուրեմն այն կշարժվի։

Նկար 1. Մագնիսական դաշտի ազդեցությունը հոսանքի վրա:

ձախ ձեռքի կանոն

Մագնիսական դաշտում հոսանք ունեցող հաղորդիչի շարժման ուղղությունը արագ որոշելու համար կա այսպես կոչված ձախ ձեռքի կանոն(նկար 2.):

Նկար 2. Ձախ ձեռքի կանոն.

Ձախ ձեռքի կանոնը հետևյալն է. եթե ձախ ձեռքը դնեք մագնիսի բևեռների միջև այնպես, որ ուժի մագնիսական գծերը մտնեն ափի մեջ, իսկ ձեռքի չորս մատները համընկնեն հաղորդիչի հոսանքի ուղղության հետ։ , ապա բթամատը ցույց կտա դիրիժորի շարժման ուղղությունը։

Այսպիսով, հաղորդիչի վրա, որի միջով հոսում է էլեկտրական հոսանք, ուժ է գործում՝ ձգտելով այն շարժել ուժի մագնիսական գծերին ուղղահայաց։ Էմպիրիկ կերպով դուք կարող եք որոշել այս ուժի մեծությունը: Պարզվում է, որ ուժը, որով մագնիսական դաշտը գործում է հոսանք կրող հաղորդիչի վրա, ուղիղ համեմատական ​​է հաղորդիչի հոսանքի ուժին և հաղորդիչի այն մասի երկարությանը, որը գտնվում է մագնիսական դաշտում (Նկար 3 ձախ կողմում): .

Այս կանոնը ճիշտ է, եթե հաղորդիչը գտնվում է ուժի մագնիսական գծերի ուղիղ անկյան տակ:

Նկար 3. Մագնիսական դաշտի և հոսանքի փոխազդեցության ուժը:

Եթե ​​հաղորդիչը գտնվում է ոչ թե մագնիսական դաշտի գծերի ուղիղ անկյան տակ, այլ, օրինակ, ինչպես ցույց է տրված աջ կողմում գտնվող Նկար 3-ում, ապա հաղորդիչի վրա ազդող ուժը համաչափ կլինի հաղորդիչի ընթացիկ ուժին և երկարությանը: հաղորդիչի մասի պրոյեկցիան, որը գտնվում է մագնիսական դաշտում, ուժի մագնիսական գծերին ուղղահայաց հարթության վրա։ Դրանից բխում է, որ եթե հաղորդիչը զուգահեռ է ուժի մագնիսական գծերին, ապա դրա վրա ազդող ուժը զրո է։ Եթե ​​հաղորդիչը ուղղահայաց է մագնիսական դաշտի գծերի ուղղությանը, ապա դրա վրա ազդող ուժը հասնում է իր ամենամեծ արժեքին։

Հոսանք ունեցող հաղորդիչի վրա ազդող ուժը նույնպես կախված է մագնիսական ինդուկցիայից: Որքան ավելի խիտ են մագնիսական դաշտի գծերը, այնքան մեծ է ուժը, որը գործում է հոսանք կրող հաղորդիչի վրա:

Ամփոփելով վերը նշված բոլորը՝ մենք կարող ենք արտահայտել մագնիսական դաշտի գործողությունը հոսանք կրող հաղորդիչի վրա հետևյալ կանոնով.

Հոսանք ունեցող հաղորդիչի վրա ազդող ուժն ուղիղ համեմատական ​​է մագնիսական ինդուկցիայի, հաղորդիչի հոսանքի ուժին և մագնիսական դաշտում գտնվող հաղորդիչի մասի ելքի երկարությանը մագնիսական հոսքին ուղղահայաց հարթության վրա:

Հարկ է նշել, որ մագնիսական դաշտի ազդեցությունը հոսանքի վրա կախված չէ հաղորդիչի նյութից, ոչ էլ նրա խաչմերուկից։ Մագնիսական դաշտի ազդեցությունը հոսանքի վրա կարելի է դիտարկել նույնիսկ հաղորդիչի բացակայության դեպքում՝ անցնելով, օրինակ, արագ շարժվող էլեկտրոնների հոսքը մագնիսի բևեռների միջև։

Մագնիսական դաշտի ազդեցությունը հոսանքի վրա լայնորեն կիրառվում է գիտության և տեխնիկայի մեջ։ Այս գործողության օգտագործումը հիմնված է էլեկտրական էներգիան մեխանիկական էներգիայի վերածող էլեկտրական շարժիչների սարքի, լարման և հոսանքի ուժը չափող մագնիսական էլեկտրական սարքերի, էլեկտրական թրթռումները ձայնի վերածող էլեկտրադինամիկ բարձրախոսների, հատուկ ռադիոխողովակների՝ մագնետրոնների, կաթոդային ճառագայթների վրա։ խողովակներ և այլն: Մագնիսական դաշտի ազդեցությամբ հոսանք օգտագործվում է էլեկտրոնի զանգվածը և լիցքը չափելու և նույնիսկ նյութի կառուցվածքն ուսումնասիրելու համար:

Աջ ձեռքի կանոն

Երբ հաղորդիչը շարժվում է մագնիսական դաշտում, դրա մեջ առաջանում է էլեկտրոնների ուղղորդված շարժում, այսինքն՝ էլեկտրական հոսանք, որը պայմանավորված է էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի ֆենոմենով։

Որոշելու համար էլեկտրոնների շարժման ուղղություններըԵկեք օգտագործենք ձախ ձեռքի հայտնի կանոնը.

Եթե, օրինակ, գծագրին ուղղահայաց գտնվող հաղորդիչը (Նկար 1) շարժվում է դրանում պարունակվող էլեկտրոնների հետ միասին վերևից ներքև, ապա էլեկտրոնների այս շարժումը համարժեք կլինի ներքևից վեր ուղղվող էլեկտրական հոսանքի: Եթե ​​միևնույն ժամանակ մագնիսական դաշտը, որով շարժվում է հաղորդիչը, ուղղվում է ձախից աջ, ապա էլեկտրոնների վրա ազդող ուժի ուղղությունը որոշելու համար մենք պետք է ձախ ձեռքը ափով դնենք ձախ, որպեսզի ուժի մագնիսական գծերը մտնում են ափի մեջ և չորս մատներով վեր (շարժման հաղորդիչի ուղղությամբ, այսինքն՝ «հոսանքի» ուղղությամբ); այնուհետև բթամատի ուղղությունը մեզ ցույց կտա, որ հաղորդիչի էլեկտրոնների վրա կազդի մեզնից դեպի գծագիր ուղղված ուժը: Հետևաբար, էլեկտրոնների շարժումը տեղի կունենա հաղորդիչի երկայնքով, այսինքն՝ մեզնից դեպի գծագիր, և հաղորդիչում ինդուկցիոն հոսանքը կուղղվի գծագրից դեպի մեզ:

Նկար 1. Էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի մեխանիզմը. Հաղորդիչը շարժելով՝ մենք հաղորդիչի հետ միասին տեղափոխում ենք դրանում պարունակվող բոլոր էլեկտրոնները, իսկ մագնիսական դաշտում շարժվելիս. էլեկտրական լիցքերուժը նրանց վրա կգործի ձախ ձեռքի կանոնի համաձայն։

Սակայն ձախ ձեռքի կանոնը, որը մեր կողմից կիրառվում է միայն էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի ֆենոմենը բացատրելու համար, գործնականում անհարմար է ստացվում։ Գործնականում որոշվում է ինդուկցիոն հոսանքի ուղղությունը աջ ձեռքի կանոն(Նկար 2):

Նկար 2. Աջ ձեռքի կանոն. Աջ ձեռքը ափով շրջվում է դեպի ուժի մագնիսական գծերը, բթամատն ուղղված է հաղորդիչի շարժման ուղղությամբ, և չորս մատները ցույց են տալիս, թե որ ուղղությամբ է հոսելու ինդուկցիոն հոսանքը։

Աջ ձեռքի կանոն դա է, եթե ձեր աջ ձեռքը դնում եք մագնիսական դաշտում այնպես, որ ուժի մագնիսական գծերը մտնեն ափի մեջ, իսկ բթամատը ցույց տա հաղորդիչի շարժման ուղղությունը, ապա մնացած չորս մատները ցույց կտան ինդուկցիոն հոսանքի ուղղությունը, որը տեղի է ունենում ափի մեջ։ դիրիժոր.

www.sxemotehnika.ru

Հոսանքի ուղղությունը և նրա մագնիսական դաշտի գծերի ուղղությունը: Ձախ ձեռքի կանոն. Ֆիզիկայի ուսուցիչ՝ Մուրնաևա Եկատերինա Ալեքսանդրովնա։ - ներկայացում

Ներկայացում թեմայի շուրջ. » Հոսանքի ուղղությունը և նրա մագնիսական դաշտի գծերի ուղղությունը: Ձախ ձեռքի կանոն. Ֆիզիկայի ուսուցիչ՝ Մուրնաևա Եկատերինա Ալեքսանդրովնա։ - Ձայնագրություն:

1 Հոսանքի ուղղությունը և նրա մագնիսական դաշտի գծերի ուղղությունը: Ձախ ձեռքի կանոն. Ֆիզիկայի ուսուցիչ՝ Մուրնաևա Եկատերինա Ալեքսանդրովնա

2 Մագնիսական գծի ուղղությունը որոշելու մեթոդներ Մագնիսական գծի ուղղությունը որոշելը մագնիսական ասեղի միջոցով Ըստ Gimlet կանոնի կամ ըստ աջ ձեռքի կանոնի Ըստ ձախ ձեռքի կանոնի

3 Մագնիսական գծերի ուղղությունը

4 Աջ ձեռքի կանոնը Աջ ձեռքի ափով բռնեք էլեկտրամագնիսը՝ չորս մատով ուղղելով ոլորուն հոսանքի ուղղությամբ, այնուհետև ձախ բթամատը ցույց կտա մագնիսական դաշտի գծերի ուղղությունը էլեկտրամագնիսական սարքի ներսում։

5 Գիմլետի կանոն

6 BB B Ո՞ր ուղղությամբ է հոսում հոսանքը հաղորդիչում: վերև սխալ ներքև ճիշտ վերև աջ ներքև սխալ սխալ ձախ սխալ ճիշտ ճիշտ ճիշտ

7 Ինչպե՞ս է մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորն ուղղված շրջանաձև հոսանքի կենտրոնին: + – վերև սխալ ներքև աջ + – վերև աջ ներքև սխալ + – աջ աջ ձախ սխալ _ + ճիշտ սխալ ձախ աջ

8 Ձախ ձեռքի կանոն Եթե ձախ ձեռքը այնպես է տեղադրված, որ մագնիսական դաշտի գծերը մտնեն ափի մեջ ուղղահայաց դրան, և չորս մատները ուղղվեն հոսանքի երկայնքով, ապա 90 °-ով մի կողմ դրված բութ մատը ցույց կտա ուժի ուղղությունը։ դիրիժորի վրա։

9 Կիրառում Հոսանքի հետ շղթայի վրա MP-ի կողմնորոշիչ գործողությունը օգտագործվում է էլեկտրական չափիչ գործիքներում.

10 Սարքերի երեք տեղադրում հավաքվում են նկարում ներկայացված սխեմաների համաձայն: Դրանցից ո՞ր դեպքում՝ a, b կամ c - շրջանակը կպտտվի՞ առանցքի շուրջը, եթե շղթան փակ է:

11 11 Հավաքված են a, b, c սարքերի երեք տեղադրում։ Դրանցից ո՞րում կշարժվի AB հաղորդիչը, եթե K բանալին փակ է:

12 Նկարում ներկայացված իրավիճակում Ամպերի ուժի գործողությունն ուղղված է. A. Վերև B. Ներքև C. Ձախ D. Աջ

13 Նկարում ներկայացված իրավիճակում Ամպերի ուժի գործողությունն ուղղված է. A. Վերև B. Ներքև C. Ձախ D. Աջ

14 Նկարում ներկայացված իրավիճակում Ամպերի ուժի գործողությունն ուղղված է. A. Վերև B. Ներքև C. Ձախ D. Աջ

15 Նկարից որոշեք, թե ինչպես են ուղղվում ուղիղ հոսանքի մագնիսական դաշտի մագնիսական գծերը A. Ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ B. ժամացույցի սլաքի հակառակ ուղղությամբ

16 Ի՞նչ մագնիսական բևեռներ են պատկերված նկարում: A. 1 հյուսիս, 2 հարավ B. 1 հարավ, 2 հարավ C. 1 հարավ, 2 հյուսիս D. 1 հյուսիս, 2 հյուսիս

17 Պողպատե մագնիսը կոտրվեց երեք մասի։ Արդյո՞ք A և B ծայրերը մագնիսական կլինեն: A. Նրանք չեն լինի B. A վերջը ունի հյուսիսային մագնիսական բևեռ, C-ն ունի հարավային բևեռ, C. վերջը C ունի հյուսիսային մագնիսական բևեռ, A-ն ունի հարավային բևեռ

18 Նկարից որոշեք, թե ինչպես են ուղղված ուղղակի հոսանքի MP-ի մագնիսական գծերը: A. Ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ B. Ժամացույցի սլաքի հակառակ ուղղությամբ

19 Նկարներից ո՞րն է ճիշտ ցույց տալիս մագնիսական ասեղի դիրքը մշտական ​​մագնիսի մագնիսական դաշտում: Ա Բ Գ Դ

20 §§45,46. Վարժություն 35, 36. Տնային առաջադրանք.

Ընթացիկ ձախ ձեռքի կանոնի ուղղությունը

Եթե ​​հաղորդիչը, որով անցնում է էլեկտրական հոսանքը, մտցվում է մագնիսական դաշտ, ապա մագնիսական դաշտի և հոսանքի հետ հաղորդիչի փոխազդեցության արդյունքում հաղորդիչը կշարժվի այս կամ այն ​​ուղղությամբ։
Հաղորդավարի շարժման ուղղությունը կախված է նրանում հոսանքի ուղղությունից և մագնիսական դաշտի գծերի ուղղությունից։

Ենթադրենք, որ մագնիսի մագնիսական դաշտում Ն Ս կա հաղորդիչ, որը գտնվում է նկարի հարթությանը ուղղահայաց. հոսանքը հոսում է դիրիժորի միջով մեզանից նկարի հարթությունից դուրս ուղղությամբ:

Նկարի հարթությունից դեպի դիտորդ հոսող հոսանքը պայմանականորեն նշվում է կետով, իսկ պատկերի հարթությունից այն կողմ՝ դիտորդից հոսող հոսանքը՝ խաչով։

Մագնիսական դաշտում հոսանք ունեցող հաղորդիչի շարժումը
1 - բևեռների մագնիսական դաշտը և հաղորդիչ հոսանքը,
2 ստացված մագնիսական դաշտն է։

Միշտ այն ամենը, ինչ թողնում է նկարներում, նշվում է խաչով,
և ուղղված դիտողին՝ կետ:

Հաղորդավարի շուրջ հոսանքի ազդեցության տակ ձևավորվում է իր սեփական մագնիսական դաշտը (նկ. 1 .
Կիրառելով գիմլետի կանոնը՝ հեշտ է ստուգել, ​​որ մեր դիտարկած դեպքում այս դաշտի մագնիսական գծերի ուղղությունը համընկնում է ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ շարժման ուղղության հետ։

Երբ մագնիսի մագնիսական դաշտը և հոսանքով ստեղծված դաշտը փոխազդում են, ձևավորվում է ստացված մագնիսական դաշտը, որը ցույց է տրված Նկ. 2 .
Ստացված դաշտի մագնիսական գծերի խտությունը հաղորդիչի երկու կողմերում տարբեր է։ Հաղորդավարի աջ կողմում մագնիսական դաշտերը, ունենալով նույն ուղղությունը, գումարվում են, իսկ դեպի ձախ, հակառակ ուղղորդվելով, մասամբ ջնջում են միմյանց։

Հետևաբար, հաղորդիչի վրա ուժ կգործի, որն աջից ավելի մեծ է, իսկ ձախում՝ ավելի քիչ: Ավելի մեծ ուժի ազդեցությամբ հաղորդիչը կշարժվի F ուժի ուղղությամբ։

Հաղորդիչում հոսանքի ուղղությունը փոխելով կփոխվի նրա շուրջը գտնվող մագնիսական գծերի ուղղությունը, ինչի արդյունքում կփոխվի նաեւ հաղորդիչի շարժման ուղղությունը։

Մագնիսական դաշտում հաղորդիչի շարժման ուղղությունը որոշելու համար կարող եք օգտագործել ձախ ձեռքի կանոնը, որը ձևակերպված է հետևյալ կերպ.

Եթե ​​ձախ ձեռքը դրված է այնպես, որ մագնիսական գծերը ծակեն ափը, իսկ բացված չորս մատները ցույց են տալիս հոսանքի ուղղությունը հաղորդիչում, ապա թեքված բութ մատը ցույց կտա հաղորդիչի շարժման ուղղությունը:

Մագնիսական դաշտում հոսանք կրող հաղորդիչի վրա ազդող ուժը կախված է ինչպես հաղորդիչի հոսանքից, այնպես էլ մագնիսական դաշտի ինտենսիվությունից:

Մագնիսական դաշտի ինտենսիվությունը բնութագրող հիմնական մեծությունը մագնիսական ինդուկցիան է AT . Մագնիսական ինդուկցիայի չափման միավորը տեսլան է ( Tl=Vs/m2 ).

Մագնիսական ինդուկցիան կարելի է դատել այս դաշտում տեղադրված հոսանք կրող հաղորդիչի վրա մագնիսական դաշտի ուժգնությամբ: Եթե ​​դիրիժորը երկար է 1մ և հոսանքով 1 Ա , որը գտնվում է միատեսակ մագնիսական դաշտում մագնիսական գծերին ուղղահայաց, ուժ է գործում 1 Ն (Նյուտոն), ապա նման դաշտի մագնիսական ինդուկցիան հավասար է 1 Տ (տեսլա):

Մագնիսական ինդուկցիան վեկտորային մեծություն է, որի ուղղությունը համընկնում է մագնիսական գծերի ուղղության հետ, և դաշտի յուրաքանչյուր կետում մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորը շոշափելիորեն ուղղված է մագնիսական գծին։

Ուժ Ֆ , որը գործում է մագնիսական դաշտում հոսանք ունեցող հաղորդիչի վրա, համաչափ է մագնիսական ինդուկցիայի հետ AT , հոսանք դիրիժորում Ի և դիրիժորի երկարությունը լ , այսինքն.
F=BIl .

Այս բանաձևը ճիշտ է միայն այն դեպքում, եթե հոսանք կրող հաղորդիչը գտնվում է միատեսակ մագնիսական դաշտի մագնիսական գծերին ուղղահայաց:
Եթե ​​հոսանք ունեցող հաղորդիչը գտնվում է մագնիսական դաշտում ցանկացած անկյան տակ ա մագնիսական գծերի նկատմամբ, ապա ուժը հավասար է.
F=BIl մեղք ա .
Եթե ​​դիրիժորը տեղադրված է մագնիսական գծերի երկայնքով, ապա ուժը Ֆ դառնում է զրո, քանի որ a=0 .

(Մանրամասն և հասկանալի է «Էլեկտրաէներգիայի աշխարհ. առաջին անգամ նման» տեսադասընթացում):

Սա նյութի հատուկ տեսակ է, որի միջոցով իրականացվում է շարժվող էլեկտրական լիցքավորված մասնիկների փոխազդեցությունը։

Անշարժ մագնիսական դաշտի հատկությունները

Մշտական ​​(կամ ստացիոնար)Մագնիսական դաշտը մագնիսական դաշտ է, որը ժամանակի ընթացքում չի փոխվում:

1. Մագնիսական դաշտ ստեղծվածշարժվող լիցքավորված մասնիկներ և մարմիններ, հոսանք ունեցող հաղորդիչներ, մշտական ​​մագնիսներ։

2. Մագնիսական դաշտ վավերշարժվող լիցքավորված մասնիկների և մարմինների վրա, հոսանք ունեցող հաղորդիչների վրա, մշտական ​​մագնիսների վրա, հոսանք ունեցող շրջանակի վրա։

3. Մագնիսական դաշտ հորձանուտ, այսինքն. աղբյուր չունի։

Մագնիսական ուժեր

Սրանք այն ուժերն են, որոնցով հոսանք կրող հաղորդիչները գործում են միմյանց վրա:

..................

Մագնիսական ինդուկցիա

Սա մագնիսական դաշտի ուժային հատկանիշն է։

Մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորը միշտ ուղղված է այնպես, ինչպես ազատ պտտվող մագնիսական ասեղը կողմնորոշվում է մագնիսական դաշտում:

Մագնիսական ինդուկցիայի չափման միավորը SI համակարգում.

Մագնիսական ինդուկցիայի գծեր

Սրանք գծեր են, որոնց շոշափող ցանկացած կետում գտնվում է մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորը:

Միատեսակ մագնիսական դաշտ- սա մագնիսական դաշտ է, որի ցանկացած կետում մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորը անփոփոխ է մեծության և ուղղությամբ. նկատվում է հարթ կոնդենսատորի թիթեղների միջև, էլեկտրամագնիսական սարքի ներսում (եթե դրա տրամագիծը երկարությունից շատ փոքր է) կամ բարակ մագնիսի ներսում:

Ուղիղ հաղորդիչի մագնիսական դաշտը հոսանքով.

Մեզ վրա գտնվող հաղորդիչում հոսանքի ուղղությունը ուղղահայաց է թերթի հարթությանը,

Մեզանից դիրիժորի հոսանքի ուղղությունը ուղղահայաց է թերթի հարթությանը:

Solenoid մագնիսական դաշտ.

Ձողային մագնիսի մագնիսական դաշտ.

Նման է սոլենոիդի մագնիսական դաշտին:

Մագնիսական ինդուկցիայի գծերի հատկությունները

Ունենալ ուղղություն;
- շարունակական;
- փակ (այսինքն մագնիսական դաշտը հորձանուտ է);
- չհատվել;
- ըստ դրանց խտության, դատվում է մագնիսական ինդուկցիայի մեծությունը:

Մագնիսական ինդուկցիայի գծերի ուղղությունը

Այն որոշվում է գիմլետի կանոնով կամ աջ ձեռքի կանոնով։

Gimlet կանոնը (հիմնականում ուղիղ դիրիժորի համար հոսանք ունեցող).

Եթե ​​գիմլետի փոխադրական շարժման ուղղությունը համընկնում է հաղորդիչում հոսանքի ուղղության հետ, ապա գիմլետի բռնակի պտտման ուղղությունը համընկնում է հոսանքի մագնիսական դաշտի գծերի ուղղության հետ։

Աջ ձեռքի կանոն

(հիմնականում մագնիսական գծերի ուղղությունը որոշելու համար
solenoid-ի ներսում):

Եթե ​​աջ ձեռքի ափով բռնում եք էլեկտրամագնիսական սարքը այնպես, որ պտույտներում չորս մատները ուղղվեն հոսանքի երկայնքով, ապա մի կողմ դրված բութ մատը ցույց կտա մագնիսական դաշտի գծերի ուղղությունը էլեկտրամագնիսական սարքի ներսում:

Գիմլետի և աջ ձեռքի կանոնների այլ հնարավոր կիրառություններ կան:

Ամպերի հզորություն

Սա այն ուժն է, որով մագնիսական դաշտը գործում է հոսանք կրող հաղորդիչի վրա:

Ամպերի ուժի մոդուլը հավասար է հաղորդիչի և մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորի մոդուլի ընթացիկ ուժի արտադրյալին, հաղորդիչի երկարությանը և մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորի միջև անկյան սինուսին և հաղորդիչում հոսանքի ուղղությանը: .

Ամպերի ուժը առավելագույնն է, եթե մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորը ուղղահայաց է հաղորդիչին:

Եթե ​​մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորը զուգահեռ է հաղորդիչին, ապա մագնիսական դաշտը հոսանք ունեցող հաղորդիչի վրա ոչ մի ազդեցություն չունի, այսինքն. ամպերի ուժը զրո է

Ամպերի ուժի ուղղությունըորոշվում է ձախ ձեռքի կանոն:

Եթե ​​ձախ ձեռքը դրված է այնպես, որ հաղորդիչին ուղղահայաց մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորի բաղադրիչը մտնի ափի մեջ, իսկ 4 ձգված մատները ուղղվեն հոսանքի ուղղությամբ, ապա 90 աստիճանով թեքված բութ մատը ցույց կտա ուժի ուղղությունը։ հոսանք ունեցող հաղորդիչի վրա։

կամ

Մագնիսական դաշտի գործողությունը հոսանք ունեցող օղակի վրա

Gimlet կանոնը երկու վեկտորների ճիշտ բազմապատկման պարզեցված ցուցադրումն է մեկ ձեռքով: Դպրոցական դասընթացի երկրաչափությունը ենթադրում է, որ ուսանողները տեղյակ են սկալյար արտադրանքի մասին: Ֆիզիկայի մեջ վեկտորը հաճախ հանդիպում է։

Վեկտորի հայեցակարգ

Մենք կարծում ենք, որ իմաստ չունի մեկնաբանել գիմլետի կանոնը վեկտորի սահմանման մասին իմացության բացակայության դեպքում: Պահանջվում է բացել շիշը` ճիշտ գործողությունների իմացությունը կօգնի: Վեկտորը մաթեմատիկական աբստրակցիա է, որն իրականում գոյություն չունի՝ ցույց տալով նշված նշանները.

1. Ուղղորդված հատված, որը նշվում է սլաքով:
2. Մեկնարկային կետը կլինի վեկտորի նկարագրած ուժի գործողության կետը:
3. Վեկտորի երկարությունը հավասար է ուժի, դաշտի և նկարագրված այլ մեծությունների մոդուլին։

Նրանք միշտ չէ, որ ազդում են ուժի վրա: Դաշտը նկարագրված է վեկտորներով: Ամենապարզ օրինակըցույց տալ դպրոցականներին ֆիզիկայի ուսուցիչներին: Նկատի ունենք մագնիսական դաշտի ուժգնության գծեր։ Երկայնքով, վեկտորները սովորաբար գծվում են շոշափողի երկայնքով: Հոսանք ունեցող դիրիժորի վրա գործողության նկարազարդումներում դուք կտեսնեք ուղիղ գծեր:

գիմլետի կանոն

Վեկտորային մեծությունները հաճախ զրկվում են կիրառման վայրից, գործողության կենտրոններն ընտրվում են համաձայնությամբ։ Ուժի պահը գալիս է ուսի առանցքից։ Պահանջվում է հավելումը պարզեցնելու համար: Ասենք, որ տարբեր երկարությունների լծակների վրա ազդում են ընդհանուր առանցքով թեւերի վրա կիրառվող անհավասար ուժերը։ Պարզ գումարումով, պահերի հանումով մենք գտնում ենք արդյունքը:

Վեկտորները օգնում են լուծել շատ առօրյա խնդիրներ և, չնայած նրանք գործում են որպես մաթեմատիկական աբստրակցիաներ, նրանք գործում են իրականում: Հիմնվելով մի շարք օրինաչափությունների վրա՝ հնարավոր է կանխատեսել օբյեկտի ապագա վարքագիծը սկալյար արժեքների հետ միասին՝ պոպուլյացիայի չափ, ջերմաստիճան։ միջավայրը. Բնապահպաններին հետաքրքրում են ուղղությունները, թռչունների թռիչքի արագությունը։ Տեղաշարժը վեկտորային մեծություն է:

Gimlet կանոնն օգնում է գտնել վեկտորների խաչաձեւ արտադրյալը: Սա տավտոլոգիա չէ։ Պարզապես գործողության արդյունքը նույնպես վեկտոր է լինելու։ Gimlet կանոնը նկարագրում է սլաքի ուղղությունը: Ինչ վերաբերում է մոդուլին, ապա պետք է կիրառել բանաձեւեր։ Gimlet կանոնը բարդ մաթեմատիկական գործողության պարզեցված զուտ որակական աբստրակցիա է։

Անալիտիկ երկրաչափություն տարածության մեջ

Բոլորը գիտեն խնդիրը՝ կանգնելով գետի մի կողմում՝ որոշեք ալիքի լայնությունը: Մտքին անհասկանալի է թվում, այն կարելի է լուծել մի փոքր արագությամբ՝ օգտագործելով ամենապարզ երկրաչափության մեթոդները, որոնք սովորում են դպրոցականները։ Եկեք կատարենք մի քանի պարզ քայլ.

1. Հակառակ ափին նշեք նշանավոր տեսարժան վայր, երևակայական կետ՝ ծառի բուն, առվակի մեջ հոսող առվակի բերանը:
2. Հակառակ ափի գծի նկատմամբ ուղիղ անկյան տակ անցեք ալիքի այս կողմում:
3. Գտեք մի վայր, որտեղից տեսանելի է ուղենիշը ափի նկատմամբ 45 աստիճան անկյան տակ:
4. Գետի լայնությունը հավասար է ծայրակետի հեռավորությանը խազից։

Եռանկյունի նմանության մեթոդով գետի լայնության որոշում

Մենք օգտագործում ենք անկյան շոշափողը: Պարտադիր չէ, որ այն լինի 45 աստիճան: Ավելի մեծ ճշգրտություն է անհրաժեշտ, ավելի լավ է սուր անկյուն վերցնել: Պարզապես 45 աստիճանի շոշափողը հավասար է մեկի, խնդրի լուծումը պարզեցված է։

Նմանապես, հնարավոր է գտնել այրող հարցերի պատասխաններ։ Նույնիսկ էլեկտրոնների կողմից կառավարվող միկրոտիեզերքում: Մի բան կարելի է միանշանակ ասել. չսկսածներին ձանձրալի, ձանձրալի է թվում գիմլետի կանոնը՝ վեկտորների վեկտորային արտադրյալը։ Հարմար գործիք, որն օգնում է հասկանալ բազմաթիվ գործընթացներ: Շատերին կհետաքրքրի էլեկտրական շարժիչի աշխատանքի սկզբունքը (անկախ դիզայնից): Հեշտությամբ կարելի է բացատրել ձախ ձեռքի կանոնով:

Գիտության շատ ճյուղերում կողք կողքի գնում են երկու կանոն՝ ձախ ձեռքը, աջ ձեռքը: Վեկտորային արտադրանքը երբեմն կարելի է նկարագրել այս կամ այն ​​կերպ: Անորոշ է հնչում, եկեք անմիջապես դիտարկենք մի օրինակ.

• Ենթադրենք, էլեկտրոնը շարժվում է: Բացասական լիցքավորված մասնիկը շարժվում է մշտական ​​մագնիսական դաշտով: Ակնհայտ է, որ հետագիծը կոր կլինի Լորենցի ուժի պատճառով: Թերահավատները կպնդեն, որ, ըստ որոշ գիտնականների, էլեկտրոնը ոչ թե մասնիկ է, այլ դաշտերի սուպերպոզիցիա: Բայց Հայզենբերգի անորոշության սկզբունքը կքննարկվի մեկ այլ անգամ։ Այսպիսով, էլեկտրոնը շարժվում է.

Աջ ձեռքը դնելով այնպես, որ մագնիսական դաշտի վեկտորը մտնի ափի մեջ ուղղահայաց, ձգված մատները ցույց էին տալիս մասնիկների թռիչքի ուղղությունը, 90 աստիճանով թեքված բութ մատը ձգվում էր ուժի ուղղությամբ: Աջ ձեռքի կանոնը, որը գիմլետի կանոնի մեկ այլ արտահայտություն է։ Բառեր-հոմանիշներ. Դա տարբեր է հնչում, բայց իրականում նույնն է:

• Ահա Վիքիպեդիայի մի արտահայտություն, որից տարօրինակ հոտ է գալիս: Հայելու մեջ արտացոլվելիս վեկտորների աջ եռյակը դառնում է ձախ, այնուհետև անհրաժեշտ է կիրառել ձախ ձեռքի կանոնը աջի փոխարեն: Էլեկտրոնը թռավ մի ուղղությամբ, ֆիզիկայում ընդունված մեթոդների համաձայն հոսանքը շարժվում է հակառակ ուղղությամբ։ Կարծես արտացոլված է հայելու մեջ, այնպես որ Լորենցի ուժն արդեն որոշվում է ձախ ձեռքի կանոնով.

Եթե ​​ձախ ձեռքը դրված է այնպես, որ մագնիսական դաշտի վեկտորը մտնի ափի մեջ ուղղահայաց, ձգված մատները ցույց են տալիս էլեկտրական հոսանքի ուղղությունը, 90 աստիճանով թեքված բութ մատը կձգվի՝ ցույց տալով ուժի վեկտորը:

Տեսեք, իրավիճակները նման են, կանոնները՝ պարզ։ Ինչպե՞ս հիշել, թե որն օգտագործել: Ֆիզիկայի հիմնական անորոշության սկզբունքը. Խաչաձև արտադրանքը հաշվարկվում է շատ դեպքերում, և գործում է միայն մեկ կանոն.

Ո՞ր կանոնը կիրառել

Հոմանիշներ՝ ձեռք, պտուտակ, գիմլետ

Նախ, եկեք վերլուծենք հոմանիշ բառերը, շատերը սկսեցին հարցնել իրենց. Եկեք ներկայացնենք ճիշտ եռակի հայեցակարգը, ճիշտ համակարգկոորդինատները։ Ընդամենը 5 բառ-հոմանիշ.

Պետք էր պարզել վեկտորների խաչաձեւ արտադրյալը, պարզվեց՝ դպրոցում չեն անցնում։ Եկեք պարզաբանենք իրավիճակը հետաքրքրասեր ուսանողների համար.

Դեկարտյան կոորդինատային համակարգ

Գրատախտակին դրված դպրոցական գրաֆիկները նկարվում են Դեկարտյան համակարգ X-Y կոորդինատները. Հորիզոնական առանցքը (դրական մասը) ցույց է տալիս դեպի աջ, հուսով ենք ուղղահայացը ցույց է տալիս վեր: Մենք մեկ քայլ ենք անում՝ ստանալով ճիշտ երեքը։ Պատկերացրեք՝ Z առանցքը նայում է սկզբից մինչև դասարան: Այժմ աշակերտները գիտեն վեկտորների ճիշտ եռակի սահմանումը:

Վիքիպեդիայում ասվում է. թույլատրելի է ձախ եռակի վերցնել, ճիշտը, խաչաձև արտադրյալը հաշվարկելիս՝ չհամաձայնվել։ Ուսմանովն այս հարցում կատեգորիկ է. Ալեքսանդր Եվգենևիչի թույլտվությամբ մենք տալիս ենք ճշգրիտ սահմանում. վեկտորների վեկտորային արտադրյալը վեկտոր է, որը բավարարում է երեք պայման.

1. Արտադրանքի մոդուլը հավասար է սկզբնական վեկտորների մոդուլների արտադրյալին նրանց միջև անկյան սինուսով։
2. Արդյունքի վեկտորը ուղղահայաց է սկզբնականներին (միասին կազմում են հարթություն)։
3. Վեկտորների եռյակը (այն հերթականությամբ, որով դրանք նշված են ըստ համատեքստի) աջ կողմում է։

Մենք գիտենք ճիշտ երեքը: Այսպիսով, եթե x-առանցքը առաջին վեկտորն է, y-ն երկրորդն է, ապա z-ն կլինի արդյունքը: Ինչու է այն կոչվում ճիշտ եռյակ: Ըստ երևույթին, այն կապված է պտուտակներով, գիմլետներով։ Եթե ​​դուք պտտեք երևակայական գիմլետը առաջին վեկտոր-երկրորդ վեկտորի ամենակարճ հետագծի երկայնքով, կտրող գործիքի առանցքի փոխադրական շարժումը տեղի կունենա ստացված վեկտորի ուղղությամբ.

1. Gimlet կանոնը կիրառվում է երկու վեկտորների արտադրյալի վրա։
2. Gimlet կանոնը որակապես ցույց է տալիս այս գործողության արդյունքում առաջացող վեկտորի ուղղությունը: Քանակականորեն երկարությունը գտնում ենք նշված արտահայտությամբ (վեկտորների մոդուլների արտադրյալը նրանց միջև անկյան սինուսով)։

Հիմա բոլորը հասկանում են. Լորենցի ուժը գտնվել է ձախ թելով գիմլետի կանոնի համաձայն։ Վեկտորները հավաքվում են ձախ երեքով, եթե դրանք փոխադարձաբար ուղղանկյուն են (միմյանց ուղղահայաց), ձևավորվում է ձախ կոորդինատային համակարգը։ Գրատախտակի վրա z առանցքը ցույց է տալիս տեսադաշտի ուղղությամբ (հանդիսատեսից հեռու և պատից դուրս):

Գիմլեթի կանոնները հիշելու պարզ հնարքներ

Մարդիկ մոռանում են, որ Լորենցի ուժն ավելի հեշտ է որոշել ձախլիկի կանոնով: Յուրաքանչյուր ոք, ով ցանկանում է հասկանալ էլեկտրական շարժիչի շահագործման սկզբունքը, պետք է, ինչպես երկու կամ երկու, սեղմի նմանատիպ ընկույզներ: Կախված դիզայնից, ռոտորային կծիկների թիվը նշանակալի է, կամ շղթան այլասերվում է՝ դառնալով սկյուռի վանդակ: Գիտելիք փնտրողներին օգնում է Լորենցի կանոնը, որը նկարագրում է մագնիսական դաշտը, որտեղ շարժվում են պղնձե հաղորդիչներ։

Հիշելու համար եկեք պատկերացնենք գործընթացի ֆիզիկան։ Ենթադրենք, էլեկտրոնը շարժվում է դաշտում։ Ուժի ուղղությունը գտնելու համար օգտագործվում է աջ ձեռքի կանոնը։ Ապացուցված է, որ մասնիկը կրում է բացասական լիցք։ Հաղորդավարի վրա ուժի ուղղությունը ձախ ձեռքի կանոնն է, հիշում ենք. ֆիզիկոսներն ամբողջությամբ վերցրել են ձախ ռեսուրսներից, որ էլեկտրական հոսանքը հոսում է հակառակ ուղղությամբ, որտեղ էլեկտրոնները գնացին: Եվ սա սխալ է։ Այսպիսով, ձախ ձեռքի կանոնը պետք է կիրառվի:

Միշտ չէ, որ պետք է այսքան հեռու գնալ: Թվում է, որ կանոններն ավելի շփոթեցնող են, բայց ոչ այնքան: Անկյունային արագությունը հաշվելու համար հաճախ օգտագործվում է աջ ձեռքի կանոնը, որը արագացման շառավիղի երկրաչափական արտադրյալն է՝ V = ω x r: Տեսողական հիշողությունը շատ կօգնի.

1. Շրջանաձև ուղու շառավղային վեկտորն ուղղված է կենտրոնից շրջան։
2. Եթե ​​արագացման վեկտորն ուղղված է դեպի վեր, ապա մարմինը շարժվում է ժամացույցի սլաքի հակառակ ուղղությամբ։

Ահա, այստեղ նորից գործում է աջ ձեռքի կանոնը՝ եթե ափը տեղադրեք այնպես, որ արագացման վեկտորը մտնի ափին ուղղահայաց, մատները ձգեք շառավիղի ուղղությամբ, 90 աստիճան թեքված բութ մատը ցույց կտա օբյեկտի ուղղությունը։ . Բավական է մեկ անգամ նկարել թղթի վրա՝ հիշելով կյանքիդ գոնե կեսը։ Պատկերն իսկապես պարզ է. Ավելին, ֆիզիկայի դասին, դուք ստիպված չեք լինի գլուխ հանել մի պարզ հարցի շուրջ՝ անկյունային արագացման վեկտորի ուղղությունը:

Նույն կերպ է սահմանվում ուժի պահը։ Բխում է ուսի առանցքից ուղղահայաց, համընկնում է վերը նկարագրված նկարի անկյունային արագացման ուղղության հետ: Շատերը կհարցնեն՝ ինչո՞ւ է դա անհրաժեշտ։ Ինչու ուժի պահը չէ սկալյար? Ինչու ուղղություն: AT բարդ համակարգերփոխազդեցությունները դժվար է հետագծել: Եթե ​​կան շատ առանցքներ, ուժեր, մոմենտների վեկտորային գումարումը օգնում է։ Հաշվարկները կարող են մեծապես պարզեցվել: