Правило лівої руки

Правило лівої руки
Дія магнітного поля на струм.

Правило лівої руки. Помістимо між полюсами магніту провідник, по якому протікає постійний електричний струм. Ми негайно ж зауважимо, що провідник виштовхуватиметься полем магніту з междуполюсного простору.

Пояснити це можна таким чином. Навколо провідника зі струмом (Малюнок 1.) Утворюється власне магнітне поле, силові лінії якого по одну сторону провідника спрямовані так само, як і силові лінії магніту, а по інший бік провідника в протилежну сторону. Внаслідок цього з одного боку провідника (на малюнку 1 зверху) магнітне поле виявляється згущеним, а з іншого його боку (на малюнку 1 знизу) — розрідженим. Тому провідник відчуває силу, що давить на нього вниз.

І якщо провідник не закріплений, то він буде переміщатися. Малюнок 1. Дія магнітного поля на струм. Для швидкого визначення напрямку руху провідника зі струмом у, магнітному полі існує так зване правило лівої руки (малюнок 2.). Малюнок 2. Правило лівої руки. Правило лівої руки полягає в наступному: якщо помістити ліву руку між полюсами магніту так, щоб магнітні силові лінії входили в долоню, а чотири пальці руки збігалися з напрямком струму в провіднику, то великий палець покаже напрямок руху провідника.

Отже, на провідник, по якому протікає електричний струм, діє сила, яка прагне переміщати його перпендикулярно магнітним силовим лініям. Дослідним шляхом можна визначити величину цієї сили.

Виявляється, що сила, з якою магнітне поле діє на провідник із струмом, прямо пропорційна силі струму в провіднику і довжині тієї частини провідника, яка знаходиться в магнітному полі (малюнок 3 ліворуч). Це правило справедливо, якщо провідник розташований під прямим кутом до магнітних силових ліній. Малюнок 3. Сила взаємодії магнітного поля і струму.

Якщо ж провідник розташований не під прямим кутом до магнітних силових ліній, а, наприклад, так, як зображено на малюнку 3 справо, то сила, що діє на провідник, буде пропорційна силі струму в провіднику і довжині проекції частини провідника, що знаходиться в магнітному полі, на площину, перпендикулярну магнітним силовим лініям. Звідси випливає, що якщо провідник паралельний магнітним силовим лініям, то сила, що діє на нього, дорівнює нулю.

Якщо ж провідник перпендикулярний напрямку магнітних силових ліній, то сила, що діє на нього, досягає найбільшої величини. Сила, що діє на провідник зі струмом, залежить ще й від магнітної індукції. Чим густіше розташовані магнітні силові лінії, тим більше сила, що діє на провідник зі струмом. Підводячи підсумок всього викладеного вище, ми можемо дію магнітного поля на провідник зі струмом виразити таким правилом: Сила, що діє на провідник зі струмом, прямо пропорційна магнітної індукції, силі струму в провіднику і довжині проекції частини провідника, що знаходиться в магнітному полі, на площину, перпендикулярну магнітному потоку.

Необхідно відзначити, що дія магнітного поля на струм не залежить ні від речовини провідника, ні від його перетину. Дія магнітного поля на струм можна спостерігати навіть за відсутності провідника, пропускаючи, наприклад, між полюсами магніту потік швидко мчали електронів. Дія магнітного поля на струм широко використовується в науці і техніці.

На використанні цієї дії заснований пристрій електродвигунів, що перетворюють електричну енергію в механічну, пристрій магнітоелектричних приладів для виміру напруги й сили струму, електродинамічних гучномовців, що перетворюють електричні коливання в звук, спеціальних радіоламп магнетронов, катодно-променевих трубок і т. д. Дією магнітного поля на струм користуються для вимірювання маси і заряду електрона і навіть для вивчення будови речовини.

Правило лівої руки

Сподобалася стаття? Поділися нею з друзями!




Добавить комментарий