Ang pagtuklas ng isang magnetic field sa pamamagitan ng epekto nito sa isang electric current. panuntunan sa kaliwang kamay

Salamat sa video tutorial ngayon, malalaman natin kung paano natutukoy ang magnetic field sa pamamagitan ng epekto nito sa isang electric current. Tandaan ang panuntunan sa kaliwang kamay. Sa pamamagitan ng karanasan nalaman natin kung paano natutukoy ang isang magnetic field sa pamamagitan ng epekto nito sa isa pang electric current. Alamin natin kung ano ang panuntunan sa kaliwang kamay.

Sa araling ito, tatalakayin natin ang isyu na may kaugnayan sa pagtuklas ng magnetic field sa pamamagitan ng epekto nito sa isang electric current, at kilalanin ang panuntunan sa kaliwang kamay.

Bumaling tayo sa karanasan. Ang unang eksperimento upang pag-aralan ang pakikipag-ugnayan ng mga agos ay isinagawa ng Pranses na siyentipiko na si Ampère noong 1820. Ang eksperimento ay ang mga sumusunod: ang isang electric current ay dumaan sa mga parallel conductor sa isang direksyon, pagkatapos ay ang pakikipag-ugnayan ng mga conductor na ito ay sinusunod sa iba't ibang direksyon.

kanin. 1. Ang karanasan ni Ampère. Ang mga konduktor na nagdadala ng kasalukuyang sa parehong direksyon ay umaakit, at ang magkasalungat na direksyon ay nagtataboy.

Kung kukuha tayo ng dalawang magkatulad na conductor kung saan ang isang electric current ay dumadaan sa parehong direksyon, kung gayon sa kasong ito ang mga conductor ay maaakit sa bawat isa. Kapag ang daloy ng kuryente ay dumadaloy sa magkakaibang direksyon sa parehong konduktor, ang mga konduktor ay nagtataboy sa isa't isa. Kaya, sinusunod namin ang epekto ng puwersa ng isang magnetic field sa isang electric current. Kaya, masasabi natin ang mga sumusunod: ang magnetic field ay nilikha ng isang electric current at natutukoy ng pagkilos nito sa isa pang electric current (Ampère force).

Kapag ang isang malaking bilang ng mga katulad na mga eksperimento ay natupad, ang isang panuntunan ay nakuha na nauugnay sa direksyon ng magnetic linya, ang direksyon ng electric kasalukuyang at ang puwersa ng pagkilos ng magnetic field. Ang tuntuning ito ay tinatawag panuntunan sa kaliwang kamay. Kahulugan: ang kaliwang kamay ay dapat na nakaposisyon upang ang mga magnetic na linya ay pumasok sa palad, ang apat na nakabuka na mga daliri ay nagpapahiwatig ng direksyon ng electric current - pagkatapos ay ang baluktot na hinlalaki ay magsasaad ng direksyon ng magnetic field.

kanin. 2. Kaliwang kamay na panuntunan

Mangyaring tandaan: hindi namin masasabi na kung saan nakadirekta ang magnetic line, ang magnetic field ay kumikilos doon. Narito ang relasyon sa pagitan ng mga dami ay medyo mas kumplikado, kaya ginagamit namin panuntunan sa kaliwang kamay.

Alalahanin na ang electric current ay ang direktang paggalaw ng mga singil sa kuryente. Nangangahulugan ito na ang magnetic field ay kumikilos sa gumagalaw na singil. At magagamit din natin sa kasong ito ang panuntunan ng kaliwang kamay upang matukoy ang direksyon ng aksyon na ito.

Tingnan ang figure na nagpapakita ng iba't ibang gamit ng panuntunan sa kaliwang kamay at suriin ang bawat isa para sa iyong sarili.

kanin. 3. Iba't ibang Aplikasyon ng Kaliwang Panuntunan

Sa wakas, isa pang mahalagang katotohanan. Kung ang electric current o ang bilis ng isang sisingilin na particle ay nakadirekta sa mga linya ng magnetic field, pagkatapos ay walang epekto ng magnetic field sa mga bagay na ito.

Listahan ng karagdagang literatura:

Aslamazov L.G. Paggalaw ng mga sisingilin na particle sa mga electric at magnetic field // Kvant. - 1984. - Bilang 4. - S. 24-25. Myakishev G.Ya. Paano gumagana ang isang de-koryenteng motor? // Quantum. - 1987. - Hindi. 5. - S. 39-41. Elementarya na aklat-aralin ng pisika. Ed. G.S. Landsberg. T. 2. - M., 1974. Yavorsky B.M., Pinsky A.A. Mga Batayan ng pisika. T.2. - M.: Fizmatlit, 2003.

Mula sa kursong pisika sa ika-8 baitang, alam mo na para sa anumang conductor na nagdadala ng kasalukuyang inilagay sa isang magnetic field at hindi kasabay ng mga magnetic lines nito, ang field na ito ay kumikilos nang may ilang puwersa.

Ang pagkakaroon ng gayong puwersa ay maaaring ipakita gamit ang pag-install na ipinapakita sa figure. Ang isang tatlong-panig na frame na ABCD, na gawa sa tansong kawad, ay isinasabit sa mga kawit upang ito ay malayang lumihis mula sa patayo. Ang bahagi ng BC ay matatagpuan sa rehiyon ng pinakamalakas na magnetic field ng arcuate magnet, na matatagpuan sa pagitan ng mga pole nito (Fig. a). Ang frame ay konektado sa isang kasalukuyang pinagmulan sa serye na may isang rheostat at isang susi.

kanin. Ang pagkilos ng isang magnetic field sa isang kasalukuyang nagdadala ng conductor

Kapag ang susi ay sarado, ang isang electric current ay lilitaw sa circuit, at ang BC side ay iguguhit sa espasyo sa pagitan ng mga pole (Larawan b).

Kung aalisin mo ang magnet, pagkatapos ay kapag ang circuit ay sarado, ang conductor BC ay hindi gagalaw. Nangangahulugan ito na mula sa gilid ng magnetic field, ang isang tiyak na puwersa ay kumikilos sa kasalukuyang nagdadala ng konduktor, na pinalihis ito mula sa orihinal na posisyon nito.

Ang pagkilos ng isang magnetic field sa isang kasalukuyang nagdadala ng conductor ay maaaring gamitin upang makita ang isang magnetic field sa isang partikular na rehiyon ng espasyo.

Siyempre, mas madali ang paghahanap ng magnetic field sa pamamagitan ng compass. Ngunit ang epekto ng isang magnetic field sa magnetic needle ng isang compass na matatagpuan dito, sa esensya, ay bumababa din sa epekto ng field sa elementarya na mga electric current na nagpapalipat-lipat sa mga molecule at atoms ng magnetic substance kung saan ginawa ang arrow. .

Kaya, ang isang magnetic field ay nilikha ng isang electric current at nakita ng epekto nito sa electric current.

Baguhin natin ang direksyon ng kasalukuyang sa circuit sa pamamagitan ng pagpapalit ng mga wire sa mga socket ng insulating rod (Fig.). Sa kasong ito, ang direksyon ng paggalaw ng conductor BC ay magbabago din, at samakatuwid ang direksyon ng puwersa na kumikilos dito.

kanin. Ang direksyon ng puwersa na kumikilos sa isang magnetic field sa isang kasalukuyang nagdadala ng conductor ay depende sa direksyon ng kasalukuyang

Ang direksyon ng puwersa ay magbabago din kung, nang hindi binabago ang direksyon ng kasalukuyang, ang mga pole ng magnet ay ipinagpapalit (i.e., baguhin ang direksyon ng mga linya ng magnetic field). Samakatuwid, ang direksyon ng kasalukuyang sa konduktor, ang direksyon ng mga linya ng magnetic field at ang direksyon ng puwersa na kumikilos sa konduktor ay magkakaugnay.

Ang direksyon ng puwersa na kumikilos sa isang kasalukuyang nagdadala ng konduktor sa isang magnetic field ay maaaring matukoy gamit ang panuntunan sa kaliwang kamay.

Sa pinakasimpleng kaso, kapag ang konduktor ay matatagpuan sa isang eroplano na patayo sa mga linya ng magnetic field, ang panuntunang ito ay ang mga sumusunod: kung ang kaliwang kamay ay nakaposisyon upang ang mga linya ng magnetic field ay pumasok sa palad na patayo dito, at apat na daliri ang nakadirekta kasama ang kasalukuyang, pagkatapos ay itabi sa Ang 90° thumb ay magpapakita ng direksyon ng puwersa na kumikilos sa konduktor (fig.).

kanin. Paglalapat ng panuntunan sa kaliwang kamay sa isang conductor na nagdadala ng kasalukuyang

Gamit ang panuntunan sa kaliwang kamay, dapat tandaan na ang direksyon ng kasalukuyang sa isang de-koryenteng circuit ay kinuha mula sa positibong poste ng kasalukuyang pinagmulan hanggang sa negatibo. Sa madaling salita, ang apat na daliri ng kaliwang kamay ay dapat na nakadirekta laban sa paggalaw ng mga electron sa electrical circuit. Sa conductive media tulad ng mga electrolyte solution, kung saan ang isang electric current ay nalikha sa pamamagitan ng paggalaw ng mga singil ng parehong mga palatandaan, ang direksyon ng kasalukuyang, at samakatuwid ang direksyon ng apat na daliri ng kaliwang kamay, ay tumutugma sa direksyon ng paggalaw ng positibo. sisingilin na mga particle.

Gamit ang left-hand rule, matutukoy ng isa ang direksyon ng puwersa kung saan kumikilos ang magnetic field sa mga indibidwal na particle na gumagalaw dito, parehong positibo at negatibong sisingilin.

Para sa pinakasimpleng kaso, kapag ang butil ay gumagalaw sa isang eroplanong patayo sa mga magnetic na linya, ang panuntunang ito ay nabuo bilang mga sumusunod: kung ang kaliwang kamay ay inilagay upang ang mga linya ng magnetic field ay pumasok sa palad na patayo dito, at apat na daliri ang nakadirekta kasama nito. ang paggalaw ng isang positibong sisingilin na particle (o laban sa paggalaw ng isang negatibong sisingilin), pagkatapos ay ang hinlalaki na itinatabi ng 90 ° ay magpapakita ng direksyon ng puwersa na kumikilos sa particle (Fig.).

kanin. Paglalapat ng Kaliwang Panuntunan sa Mga Naka-charge na Particle na Gumagalaw sa isang Magnetic Field

Sa pamamagitan ng panuntunan sa kaliwang kamay, maaari mo ring matukoy ang direksyon ng kasalukuyang (kung alam natin kung paano nakadirekta ang mga linya ng magnetic field at ang puwersa na kumikilos sa konduktor), ang direksyon ng mga magnetic na linya (kung ang mga direksyon ng kasalukuyang at puwersa ay kilala), ang tanda ng singil ng isang gumagalaw na particle (sa direksyon ng magnetic lines, puwersa at bilis ng paggalaw ng particle), atbp.

Dapat pansinin na ang puwersa ng magnetic field sa isang conductor na may kasalukuyang o isang gumagalaw na sisingilin na particle ay katumbas ng zero kung ang direksyon ng kasalukuyang sa conductor o ang bilis ng particle ay tumutugma sa linya ng magnetic induction o kahanay. dito (Fig.).

kanin. Ang magnetic field ay hindi kumikilos sa mga kaso kung saan ang isang rectilinear current-carrying conductor o ang bilis ng gumagalaw na sisingilin na particle ay pa.kahanay o kasabay ng mga linya ng magnetic field

Takdang aralin.

Gawain 1. Sagutin ang mga tanong.

Anong karanasan ang nagpapahintulot sa iyo na makita ang pagkakaroon ng isang puwersa na kumikilos sa isang konduktor na may kasalukuyang sa isang magnetic field?
Paano natukoy ang isang magnetic field?
Ano ang tumutukoy sa direksyon ng puwersa na kumikilos sa isang kasalukuyang nagdadala ng konduktor sa isang magnetic field?
Bumuo ng panuntunan ng kaliwang kamay para sa isang kasalukuyang nagdadala ng conductor sa isang magnetic field; para sa isang may charge na particle na gumagalaw sa field na ito.
Ano ang matutukoy gamit ang panuntunan sa kaliwang kamay?
Sa anong kaso ang puwersa ng magnetic field sa isang kasalukuyang nagdadala ng conductor o isang gumagalaw na sisingilin na particle ay katumbas ng zero?

Gawain 2. Lutasin ang rebus.

Ang file na "Ito ay kawili-wili!" ay nakalakip sa aralin. Maaari mong i-download ang file sa anumang oras na maginhawa para sa iyo.

Mga ginamit na mapagkukunan:

http://www.tepka.ru/fizika_9/36.html

Mga tanong.

1. Paano mag-eksperimentong makita ang pagkakaroon ng puwersa na kumikilos sa isang kasalukuyang nagdadala ng conductor sa isang magnetic field?

Kinakailangan na maglagay ng konduktor na may kasalukuyang sa pagitan ng mga pole ng magnet upang ang direksyon ng kasalukuyang ay patayo sa mga linya ng magnetic field, at ang bundok ay nagpapahintulot sa konduktor na lumipat. Kapag ang isang kasalukuyang ay pumasa, ang konduktor ay magpapalihis, ngunit hindi ito mangyayari kung ang magnet ay tinanggal.

2. Paano natukoy ang magnetic field?

Ang isang magnetic field ay maaaring makita sa pamamagitan ng epekto nito sa isang magnetic needle o sa isang kasalukuyang nagdadala ng conductor.

3. Ano ang tumutukoy sa direksyon ng puwersang kumikilos sa isang conductor na nagdadala ng kasalukuyang sa isang magnetic field?

Mula sa direksyon ng kasalukuyang at sa direksyon ng mga magnetic na linya.

4. Paano binabasa ang panuntunan sa kaliwang kamay para sa isang konduktor na may kasalukuyang nasa magnetic field? para sa isang may charge na particle na gumagalaw sa field na ito?

Kung ang kaliwang kamay ay nakaposisyon upang ang mga linya ng magnetic induction ay pumasok sa palad na patayo dito, at ang nakaunat na apat na daliri ay nagpapahiwatig ng direksyon ng kasalukuyang (ang direksyon ng paggalaw ng isang positibong sisingilin na particle), pagkatapos ay ang hinlalaki ay itabi ng 90 ° ay magpapakita ng direksyon ng puwersa na kumikilos sa konduktor.

5. Ano ang kinuha bilang direksyon ng kasalukuyang sa panlabas na bahagi ng electrical circuit?

Ito ang direksyon mula sa positibong poste patungo sa negatibo.

6. Ano ang matutukoy gamit ang panuntunang kaliwang kamay?

Ang direksyon ng puwersa na kumikilos sa konduktor, alam ang direksyon ng kasalukuyang at ang mga linya ng magnetic field. Ang direksyon ng kasalukuyang, alam ang direksyon ng puwersa at magnetic na mga linya. Ang direksyon ng mga linya ng magnetic field, alam ang direksyon ng kasalukuyang at ang puwersa na kumikilos sa konduktor.

7. Sa anong kaso ang puwersa ng magnetic field sa isang conductor na nagdadala ng kasalukuyang o isang gumagalaw na sisingilin na particle ay katumbas ng zero?

Sa kaso kapag ang direksyon ng kasalukuyang paggalaw o ang direksyon ng bilis ng butil ay tumutugma sa direksyon ng mga linya ng magnetic induction, ang puwersa ng magnetic field ay katumbas ng zero.

Mga ehersisyo.

1. Saang direksyon gugulong ang light aluminum tube kapag sarado ang circuit (Fig. 112)?

Ayon sa panuntunan ng kaliwang kamay, tinutukoy natin kung ano ang tama.

2. Ang Figure 113 ay nagpapakita ng dalawang hubad na conductor na konektado sa isang kasalukuyang pinagmumulan at isang light aluminum tube AB. Ang buong pag-install ay nasa isang magnetic field. Tukuyin ang direksyon ng kasalukuyang sa tube AB kung, bilang resulta ng pakikipag-ugnayan ng kasalukuyang ito sa isang magnetic field, ang tubo ay gumulong kasama ang mga konduktor sa direksyon na ipinahiwatig sa figure. Aling poste ng kasalukuyang pinagmumulan ang positibo at alin ang negatibo?

Ayon sa panuntunan ng kaliwang kamay, ang kasalukuyang gumagalaw mula sa punto A hanggang B, samakatuwid, ang itaas na poste ng kasalukuyang pinagmulan ay positibo, at ang mas mababang isa ay negatibo.

3. Sa pagitan ng mga pole ng magnet (Larawan 114) mayroong apat na konduktor na may kasalukuyang. Tukuyin kung saang direksyon gumagalaw ang bawat isa sa kanila.

Kaliwa - pataas, pababa. Kanan - pababa, pataas.

4. Ipinapakita ng Figure 115 ang isang particle na may negatibong charge. gumagalaw sa bilis na v sa isang magnetic field. Gawin ang parehong pagguhit sa iyong kuwaderno at ipahiwatig gamit ang isang arrow ang direksyon ng puwersa kung saan kumikilos ang patlang sa particle.

5. Ang magnetic field ay kumikilos nang may puwersa F sa isang particle na gumagalaw sa bilis na v (Larawan 116). Tukuyin ang tanda ng singil ng butil.

Ang palatandaan ng singil ng butil ay negatibo (inilapat namin ang panuntunan sa kaliwang kamay).

Pagtuklas ng magnetic field sa pamamagitan ng epekto nito sa isang electric current. panuntunan sa kaliwang kamay
Electromagnetic Phenomena