Правило Гимлета для правой и левой руки простым языком

Определение

В узком смысле правило буравчика представляет собой мнемонический алгоритм, используемый для определения пространственного направления магнитной индукции в зависимости от ориентации электрического тока, возбуждающего магнитное поле.

Это правило можно сформулировать так: Если острие буравчика (штопора, винта) направить вдоль вектора тока, то ориентация линий магнитной индукции будет совпадать с направлением, в котором вращается ручка буравчика в традиционном варианте этого инструмента (с правым винтом) 1 (рис. 1.)

Рис. 1. Правило буравчика для прямого лидера

На рис. 1 показана схема для простейшего случая: электрический ток течет по прямому участку проводника в сторону от наблюдателя (синяя стрелка). Условный штопор направлен острым концом вдоль линии по направлению течения. Если представить себе поступательное движение буравчика по проводнику, то направление линий, описываемых ручкой штопора, будет совпадать с ориентацией магнитных линий электрического поля.

27. Определить направление тока в проводнике по направлению магнитных линий

Пятое задание

Пятая задача – ножницами вырезать выкройку по контуру. Открытку можно использовать любую (вырезать цветок, кролика, выкройку и т.д.). Обратите внимание, что рука, которой ребенок держит ножницы и та, которой он держит открытку, может быть более активной. Ножницы могут быть закреплены, а карта может вращаться ребенком, что облегчает процесс вырезания.

Вы можете получить неверный результат, если размер и форма ножниц не соответствуют руке ребенка. Эту задачу можно заменить расклейкой лотерейных билетов (карточек). Все карточки (10-15 штук) ребенок должен взять в одну руку, а другой (обычно эта рука ведущая) раскладывать карточки. Вы можете использовать детские лотерейные карты.

Стопку карточек необходимо положить строго посередине стола перед ребенком, и только после этого перефразировать задание: «Возьмите все карточки в одну руку, а другой разложите перед собой .» Чтобы ребенку было интереснее, попросите его назвать то, что нарисовано на карточках.

«Одновременные действия обеих рук»

«Одновременные действия обеих рук» — рисование круга, квадрата, треугольника. Движения ведущей руки могут быть медленнее, но точнее. Линии фигур, проведенных ведущей рукой, более четкие, плавные, тремор (дрожание руки) менее выражен, углы не сглажены, точки соединения не расходятся. Некоторые исследователи рекомендуют выполнять это задание с закрытыми глазами, тогда можно более четко подчеркнуть нарушение формы, пропорций фигуры, нарисованной неведущей рукой.

Скорость движения и сила ведущей руки больше, чем не ведущей руки. Для оценки скорости можно использовать количество нажатий указательным пальцем за 10 секунд или количество точек (касание пера) на плоскости листа. Задание выполняется трижды, затем вычисляется среднее значение.

Силу каждой руки необходимо трижды измерить ручным динамометром и рассчитать среднее значение. Ведущая рука считается на 2 кг сильнее не ведущей руки.

Немецкий исследователь Ф. Кречмер предлагает предложить ребенку продемонстрировать следующие действия для определения юзабилити: полить цветы, посыпать лопаткой песок, почистить зубы, толкнуть палкой мяч, достать книги с полки, расстегнуть молнию, зажечь спичку, вынуть пробку из ванны и т д ребенок выбирает левую руку для выполнения всех заданий, при этом его движения легче и точнее, тогда он левша.

Однако пользоваться задачами, предложенными Ф. Кречмером, не так просто, как кажется на первый взгляд. При определении привязанности важно все: где объект манипуляции, где ребенок, как дается инструкция.

Мы рекомендуем использовать тест-систему, разработанную М.Г. Князевой и В.Ю. Мерзость дикой природы.

В эту систему входят игровые задания, подобранные с учетом приемов манипулирования, присущих детям дошкольного и младшего школьного возраста. Дети ежедневно выполняют часто используемые действия обеими руками, что затрудняет выделение ведущей руки. Поэтому мы приводим некоторые задания в двух вариантах. Для того чтобы результаты тестирования были объективными, постарайтесь соблюдать следующие условия:

1. Лучше, чтобы ребенок не знал, что вы что-то проверяете, поэтому пригласите его на зарядку или игру.

2. Это должна быть игра по правилам: взрослый должен сидеть прямо напротив ребенка, а все приспособления, пособия, предметы располагать перед ребенком в середине стола, на равном расстоянии от правого и левой руки. Лучше, если рядом со столом на невысоком столике будут разложены коробки, бусы, мячики, ножницы и т д., чтобы ребенок их не видел, не отвлекался.

Определение направления тока Буравчиком

С помощью рук и буравчика можно определить, куда движется ток. В последнем случае следует знать, куда направлен магнитный поток — вектор В. Зная это направление, остается мысленно повернуть штопор по часовой стрелке. Он будет постепенно двигаться вперед, в том же направлении, что и электрический ток. Эта формулировка справедлива для фиксированного прямого лидера.

Усиление и движущая ЭДС

Когда провод, по которому течет электрический ток, помещается в магнитное поле, на каждый из движущихся зарядов, составляющих ток, действует сила Лоренца. Вместе они могут создать макроскопическую силу Лапласа. На основании этого получается формула F = Iℓ x B, где ℓ – вектор, значением которого является длина провода. Направление соответствует движению обычного тока.

Если проволока не прямая, а изогнутая, расчет выполняется путем применения этого уравнения к каждому бесконечно малому отрезку проволоки d ℓ. Затем вам нужно добавить все через интеграцию. Формально результирующая сила равна F = I ∫ dℓ x B. Кроме того, крутящий момент и другие эффекты обычно возникают, если проволока не является полностью жесткой.

Составляющая (qv x B) отвечает за движущую электродвижущую силу (ЭДС). Это явление лежит в основе многих электрических генераторов, за исключением тех, в которых движутся только магниты, а не проводники. В таких случаях ЭДС возникает из-за (q E). Это явление описывается уравнением Максвелла-Фарадея.

Обе ЭДС, несмотря на их различное происхождение, описываются законом индукции Фарадея. Теория относительности Эйнштейна была частично мотивирована желанием лучше понять эту связь между двумя эффектами. По сути, электрическое и магнитное поля — это разные грани одного и того же электромагнитного поля. Поэтому при переходе из одной инерциальной системы отсчета в другую (соленоидальное векторное поле) часть Е может целиком или частично стать В, или наоборот.

15. Определить положение полюсов магнита, создающего магнитное поле.

а) слева — Северный полюс,

б) слева — Южный полюс.

Первое задание

Первое задание — рисование. Положите перед ребенком лист бумаги и карандаш (маркер), попросите его нарисовать то, что он хочет. Не торопите ребенка. После того, как он закончит рисунок, попросите его нарисовать то же самое другой рукой. Часто дети отказываются: «Я не умею», «Я не хочу добиться успеха». Можно успокоить малыша: «Я знаю, правой (левой) рукой нарисовать такой же рисунок сложно, но вы стараетесь». Поощряйте его, говорите ему, что он все делает правильно. В этом задании вам предстоит сравнить качество рисунков.

Следите за тем, чтобы ребенок правильно и удобно держал ручку или карандаш, не напрягался при выполнении задания и правильно сидел.

Во всех приведенных ниже заданиях ведущей рукой следует считать ту, которая выполняет более активное действие.

10. Как изменится сила Ампера, действующая на прямолинейный проводник с током в однородном магнитном поле, при увеличении индукции

«Поза Наполеона»

«Поза Наполеона» — сложение рук на уровне груди. Принято считать, что у правшей правая рука находится поверх левого предплечья.

Третье задание

Третье задание «Построить колодец из палочек (спичек)». Сначала строится квадрат из палочек (спичек), а затем выкладываются второй и третий ряды.

Главное правило

Рассмотренный нами пример является частным случаем алгоритма буравчика. Существует несколько вариантов оформления правила, применимых в разных ситуациях.

Общая или основная формулировка позволяет распространить это правило на все случаи. Это вариант мнемонического правила, используемого для определения ориентации результирующего векторного произведения, называемого аксиальным вектором, а также выбора правильного базиса (трехмерной системы координат), связанного с этими векторами, что позволяет определить знак вектора осевой вектор.

Примечание: правый базис является условным соглашением, где выбрана декартова система координат (положительный базис). Иногда полезно использовать зеркальное отображение декартовой системы (левое или отрицательное основание).

Основное правило позволяет определить направление в пространстве осевых векторов, важных для расчетов:

• угловая скорость;
• параметры индукционного тока;
• магнитная индукция.

Хотя ориентация аксиального вектора произвольна, она важна для расчетов: следуя принятому алгоритму выбора, проще выполнять расчеты без риска перепутать знаки.

Во многих случаях используются специальные формулировки, хорошо описывающие частные случаи в конкретной ситуации.

Четвертое задание

Четвертое задание — «Игра в мяч». Вам нужен небольшой мячик (теннисный), который можно бросать и ловить одной рукой. Мяч кладут на стол перед ребенком, а взрослый просит бросить ему мяч. Задание необходимо повторить несколько раз. Вы можете бросать мяч в цель, например в корзину, ведро, круг.

Шестое задание

Шестое задание – нанизать бусины или пуговицы на иголку с ниткой или шнурок.

Дополнительные задания

Очень часто десяти заданий недостаточно, чтобы определить, какой рукой ребенок более активен и ловок. В этих случаях можно выбрать дополнительные задания, например, из предложенных французским исследователем М. Озьясом:

1. Зажгите спичку (мы не рекомендуем это задание).

2. Чистите обувь.

3. Вставьте стержень в отверстие кнопки (бусины) и поднимите его вверх.

4. Наматываем нить на шпульку (лучше использовать деревянные шпули).

5. Перелить воду из одного сосуда в другой.

6. Ударьте иголкой в ​​маленькую точку (можно сделать «мишень» на листе бумаги или использовать игру в дартс»).

7. Отверните гайку вручную (ключом). Можно использовать детали металлического или пластикового конструктора.

8. Мелкие детали (пуговицы, бусины) сложите в узкий цилиндр (в бутылку с узким горлышком).

9. Проколите лист бумаги (5-6 раз) иголкой, иглой.

10. Сотрите ластиком нарисованные ранее крестики.

11. Заправьте нитку в иглу.

12. Стряхнуть пятна, пыль.

13. Капнуть из пипетки в узкое горлышко флакона.

14. Ложкой вынуть жемчужину из стакана.

15. Позвоните в звонок.

16. Закрыть, открыть молнию.

17. Пейте воду из стакана.

В случаях, когда определить ведущую руку сложно, обратите внимание на задания 3, 4, 6, 12-14. Эти действия необычны, нетренированы и позволяют более объективно оценить превосходство одной руки над другой.

Читайте также: Собираем генератор из двигателя старой стиральной машины своими руками

Правило правой руки

В электротехнике очень часто используется толкование буравчика для правой руки.

Действия можно сформулировать так: «Если большой палец отведенной в сторону правой руки расположить вдоль проводника так, чтобы он совпадал с направлением электрического тока, то остальные пальцы укажут направление силовых линий магнитного поля, образованных электрическое поле. (см схему на рис. 2).

Рис. 2. Иллюстрация правила правой руки

Сформулированные выше алгоритмы применимы и к соленоидам. Но отличие в том, что в случае соленоида ручка буравчика поворачивается так, что это движение совпадает с направлением токов в витках, а продвижение винта буравчика указывает на ориентацию вектора магнитные линии в соленоиде.

При использовании правой руки пальцы (условно) охватывают катушку так, чтобы направление тока в витках совпадало с пространственным расположением пальцев. Тогда большой палец укажет ориентацию вектора электромагнитных линий внутри катушки. На рис. 3 представлены схемы, поясняющие алгоритмы определения направлений векторов для соленоидов.

Рис. 3. Иллюстрация правила правой руки для барабана

Нетрудно догадаться, что по этим правилам можно определить направление потока. Например, если для определения аспирации линий магнитной индукции использовать магнитную стрелку, то с помощью правила буравчика (как разновидности правосторонней формулировки) легко определить, в каком направлении течет ток.

Примеры задач в физике электротехнике

В качестве примеров будут рассмотрены задачи, связанные с силой Ампера. Примеры решения специфичны, но сам метод решения достаточно прост.

Задача № 1

Исходные данные для выполнения: длина проводника — 20 см, протекающий по нему ток — 300 мА, угол между проводником и вектором магнитной индукции — 45°. Величина магнитной индукции 0,5 Тл.

Необходимо найти силу однородного магнитного поля, действующую на проводник.

Решение: необходимо использовать основную формулу — Fa = B x I x L x sinα. Подставив искомые значения, получим: Fa = 0,5 Т х 0,3А х 0,2 м х (√2/2) = 0,03 Н.

Задача № 2

Исходные данные для решения: Проводник помещен в магнитное поле, индукция которого равна 10 Тл. Напряженность магнитного поля перпендикулярна проводнику и равна 20 Н. Сила тока, протекающего в проводнике, равна 5А.

Необходимо рассчитать длину отрезка проводника.

Решение: за основу взята формула Fa = B x I x L x sinα. Длина проводника определяется следующим образом: L = Fa/(B x I x sinα). Поскольку sinα = 1, получаем: L = Fa/(B x I). Осталось подставить нужные значения, чтобы получить результат: L = 20Н/(10Т х 5А) = 0,4 м.

Есть аналогичные проблемы с использованием силы Лоренца. Наглядно рассмотрим два примера, которые решаются просто и понятно.

Задача № 3

Исходные данные для реализации: в магнитном поле с индукцией 0,3 Тл заряд 0,005 Кл движется со скоростью 200 м/с. Угол между направлением заряда и вектором магнитной индукции равен 45º.

Определяется: величина силы, действующей на заряд.

Решение: основная формула FL = |q| х В х Ш х sinα. Подставив первые данные, получим следующее: FL = 0,005 С х 200 м/сх 0,3 Т х sin 45о = (0,3 х √2)/2 = 0,21 Н.

Задача № 4

Исходные данные для решения: заряженная частица 0,5 мКл движется в магнитном поле с индукцией 2 Тл. Сила, действующая на заряд со стороны магнитного поля, равна 32 Н. Направление движения частицы и вектор магнитного поля равны угол 90º.

Необходимо определить: скорость заряженной частицы.

Решение: формула FL = |q| х В х Ш х sinα. Поскольку sinα = 1, он имеет следующий вид: FL = |q| x V x B. Для определения скорости нужно: V = FL/(|q| x B). Осталось вставить первые данные: V = 32Н/(5*10-4С х 2Т) = 32000 м/с.

Специальные правила

Рассмотрим вариации основного правила буравчика для особых случаев. Применение таких правил часто упрощает процесс расчета.

Для векторного произведения

Расположите векторы так, чтобы их начальные точки совпадали. Для этой ситуации правило буравчика звучит так:

Если один из векторов-факторов повернуть кратчайшим образом до совпадения направлений с другим вектором, то вращающийся таким образом буравчик повернется в ту сторону, куда указывает произведение векторов.

По циферблату часов

Когда вы упорядочиваете векторы, сопоставляя их начальные точки, вы можете определить направление вектора произведения, используя направление по часовой стрелке. Для этого необходимо мысленно сдвинуть один из векторов множителей в сторону другого вектора с кратчайшим путем. Тогда, если смотреть со стороны вращения этого вектора по часовой стрелке, осевой вектор будет направлен вглубь диска.

Правила правой руки, для произведения векторов

Есть две версии правила.

Первый вариант:

Если согнутые пальцы правой руки направить в сторону кратчайшего пути соединения вектора фактора с другим фактором (вектора выходят из одной точки), то отведенный в сторону большой палец укажет направление осевого вектора.

Другие опции:

Если правую ладонь расположить так, что большой палец совпадает с первым вектором множителя, а указательный — со вторым, то отложенный средний палец будет совпадать с направлением вектора произведения.

Для базисов

Вышеуказанные правила распространяются и на базы.

Например, правило буравчика для правильного базиса можно записать так:

При повороте ручки буравчика и векторов таким образом, что первый базисный вектор стремится ко второму по кратчайшему пути, штопор повернется к третьему базисному вектору.

Эти правила универсальны. Их можно переписать для механики, чтобы определить векторы:

• механическое вращение (определение угловой скорости);
• моменты приложенных сил;
• импульс.

Правила Gimlet также применяются к уравнениям Максвелла, повышая их универсальность.

Второе задание

Вторая задача — открыть небольшую коробку, например спичечный коробок. Ребенку предлагают несколько ящиков, чтобы повторение действия исключило случайность в оценке этого теста. Задание: «Найди спичку (фигурку) в одном из квадратиков». Ведущая рука та, которая открывает и закрывает коробки. Вы можете использовать коробки счетных палочек для этой задачи.

Магнитное поле в соленоиде

Правый и левый законы физики, рассмотренные ранее, на сто процентов справедливы только для прямолинейных проводников с током. Но довольно часто провода используются в виде катушек или соленоидов, где все процессы происходят по-другому.

Известно, что под действием электрического тока, проходящего внутри провода, образуется круговое магнитное поле. В катушечных соленоидах провод намотан в виде колец и многократно намотан на сердечник. Здесь правило Гимлета уже не работает в чистом виде, так как происходит значительное увеличение магнитного поля. Но его условные линии направлены так же, как и у постоянных магнитов, поэтому в этом случае можно пользоваться правилом правой руки.

Сначала соленоид заворачивают так, чтобы самый большой палец указывал в направлении северного магнитного полюса. Он также показывает направление вектора магнитной индукции. Остальные четыре пальца располагаются по направлению тока.

Можно частично использовать правило штопора. Его следует установить и закрутить по направлению тока, тогда наконечник будет двигаться в направлении электромагнитной индукции. Эта настройка применяется не только ко всей катушке, но и к отдельному витку.

Амбидекстр

А что, если ребенок одинаково хорошо владеет и правой, и левой рукой?

Часто он начинает писать и правой, и левой рукой, иногда рисует левой, а пишет правой или перекладывает перо из одной руки в другую, попеременно правой и левой рукой, что значительно усложняет процесс освоения навыки письма. Часто взрослые — и учителя, и родители — придерживаются следующей позиции: «какой рукой он чаще пользуется, пусть ей и пишет». Но одно дело заниматься привычными повседневными делами, другое дело писать.

Есть даже специальные термины: «графически-функциональное превосходство» (т.е есть «графически-левое» и «графически-правша») и «бытовое функциональное превосходство».

Исследования французских исследователей показали, что в 90% случаев «графические левши» оказываются «бытовыми левшами». Такое же соотношение и для правшей. Но есть дети-амбидекстры и в быту, и в изобразительных действиях. Такое разнообразие вариантов создает трудности при выборе руки для письма. Итак, давайте рассмотрим некоторые варианты.

1. Выраженный бытовой левша, но графически амбидекстр, т.е одинаково хорошо пишет и рисует как правой, так и левой рукой. Как правило, эти дети левши, но дома или в детском саду их с раннего детства переучивали, при рисовании поощряли работать правой рукой. Для таких детей процесс обучения письму будет проходить легче, если они будут писать левой рукой, хотя качество письма может быть неудовлетворительным.

2. Ярко выраженные бытовые правши, но пишут и рисуют левой рукой или и правой, и левой. На практике причиной использования не правой, а левой руки при письме и рисовании может быть травма правой руки, нарушение двигательных функций правой руки. В этом случае целесообразно научить ребенка писать правой рукой.

Как связано магнитное поле с Буравчиком и руками

Рассматривая движение полей токовой и магнитной природы, легко проследить сопряжение правила Гимлета с право- и левосторонними ружьями. Для лучшего сравнения этих понятий следует рассмотреть, что они из себя представляют по отдельности.

Закон Гимлета точно определяет направление напряженности, вызванной магнитными полями. При этом само поле должно располагаться в прямом направлении по отношению к проводящему электрический ток материалу.

Для более полного представления возьмите штопор с правой резьбой и поверните его по часовой стрелке по направлению потока. Направление магнитных полей соответствует движению ручки штопора по часовой стрелке.

Правило правой руки можно оценить двумя способами. В одном из них пальцы, согнутые в кулак, охватывают неподвижный проводник с током. Они указывают направление, в котором обращен вектор магнитных линий, который, как и ручка буравчика, будет по часовой стрелке. Самый большой палец отодвигается на 90º и показывает направление, в котором движется ток.

Если ведущий двигается, правая рука кладется по-другому. Ладонь помещается между северным и южным полюсами так, чтобы она была перпендикулярна силовым линиям, проходящим через нее. Большой палец фиксируется в вертикальном положении и указывает в сторону направленного движения ведущего. Остальные пальцы, вытянутые вперед, смотрят в ту же сторону, что и индукционный ток. Эта установка нашла свое применение в расчетах катушек соленоидов, влияющих на физические свойства тока.

Разделяя правила правой и левой руки, их физика показывает, что второй вариант, используемый в расчетах, работает иначе. Левая ладонь располагается в таком положении, чтобы четыре пальца были направлены навстречу току, движущемуся по проводнику. Магнитные линии, идущие от одного полюса к другому, входят в ладонь под углом 90 градусов. Выступающий большой палец смотрит в том же направлении, что и сила, действующая на проводник.

Задачи по теме «сила Лоренца»

Даже если вы не новичок, перед решением задач ознакомьтесь с общей заметкой и на всякий случай имейте под рукой полезные формулы.

Задача на силу Лоренца №1

Состояние

Электрон с энергией 300 эВ движется перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля напряженностью 465 А/м. Определить силу Лоренца, скорость и радиус орбиты электрона.

Решение

Скорость электрона можно найти из формулы кинетической энергии:

EEK=m v22v=2Eq

Сила Лоренца является центростремительной силой, а значит, согласно второму закону Ньютона, мы можем написать:

Магнитная индукция равна напряженности, умноженной на магнитную постоянную. Заменив ранее найденное выражение для скорости формулой для радиуса и силы Лоренца, запишем:

R=m2EktqµH=2EktqµHFl=q2EktµH​

Теперь осталось только заменить вычисляемые значения:

v=2 4,8·10-169,1·10-31=3,25·107 мсFl=4 3,14·10-7 465 1,6·10-19 3,25·107 = 3 · 10-15HR = 10-15HR = 10-4,16 1-4 16 1-4 16 1. 10-19 = .32 м

Ответ: v=3,25 107 мс; фл=3·10-15ч; R=0,32 м.

Задача на силу Лоренца №2

Состояние

Альфа-частица влетает в магнитное поле с индукцией 1 Тл перпендикулярно силовым линиям. Найдите угловой момент частицы относительно центра окружности, по которой она будет двигаться.

Решение

Когда частица влетает в поле перпендикулярно силовым линиям, на нее начинает действовать сила Лоренца, которая действует как центростремительная сила. Радиус окружности, по которой будет двигаться частица:

R=mvQBm=6,65·10-27 кг – масса альфа-частицы Q=2e=3,2·10-19 Кл – заряд альфа-частицы

Момент количества движения частицы относительно центра окружности находится по формуле:

L=mvR=m2v2QB=6,65 10-272 ,35 10723,2 10-19 1=5,42 10-21 кг м2с

Ответ: 5,42 10-21 кг м2с.

Задача на силу Лоренца №3

Состояние

В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,5 Тл стержень длиной l = 20 см вращается с частотой n = 10 с-1. Ось вращения параллельна линиям индукции и проходит через одну из концы стержня перпендикулярны оси. Определить разность потенциалов U на концах стержня.

Решение

Рассмотрим физическую сущность процессов, происходящих в стержне. При движении стержня в магнитном поле в нем возникает ЭДС индукции, которая обусловлена ​​действием силы Лоренца на заряды стержня.

Под действием этой силы в стержне происходит разделение зарядов: свободные электроны движутся вверх и между концами стержня возникает разность потенциалов.

Заряды на концах стержня создают поле Е, препятствующее дальнейшему разделению зарядов. В какой-то момент сила Лоренца уравновесится с силой нового поля:

Fl=e EE=Fle=evBe=vB

Скорость нижнего конца стержня, а значит, и скорость электронов в нем можно найти, зная частоту вращения и длину стержня:

v=2π нл

С учетом этого перепишем выражения для напряженности электрического поля:

E=2πnlB

Наведенная разность потенциалов по определению:

U = E lU = 2πnl2B = 2 3,14·10-1,22,5 = 1,3В

Ответ: 1,3В.

Задача на силу Лоренца №4

Состояние

Какая сила действует на заряд 0,005 Кл, движущийся в магнитном поле с индукцией 0,5 Тл со скоростью 150 м/с под углом 45 градусов к вектору магнитной индукции?

Решение

Это простейшая задача на определение силы Лоренца. Вспомните формулу и запишите, что на заряд действует сила Лоренца, равная:

F=qv B sinα

Подставляем значения и вычисляем:

F=0,005 150,5 22=0,26 Н

Ответ: 0,26 Н.

Задача на силу Лоренца №5

Состояние

На тело с зарядом 0,8 мКл, движущееся в магнитном поле, действует сила, равная 32 Н, со стороны поля. Какова скорость тела, если вектор магнитного поля перпендикулярен ему?

Решение

Это классическая задача для использования формулы силы Лоренца. Поскольку векторы скорости и магнитной индукции перпендикулярны, мы можем написать:

F=qvBsinα=qvBv=FqB=32,8 10-3 2=20 103 мс

Ответ: 20000 м/с.

Вы проходите через магнитостатику? Вас также могут заинтересовать:

1. Работы по закону Био-Савара-Лапласа.
2. Задачи с теоремой о циркуляции магнитного поля.

Правило левой руки

В электротехнике довольно часто возникают вопросы, связанные с определением силы Ампера. Для решения задач такого типа используется алгоритм, называемый правилом левой руки (иллюстрация на рис. 4) — мнемоническое правило, описывающее способ определения направления силы Ампера, выталкивающей точечный заряд или проводник по которому течет электрический ток.

Алгоритм использования левой руки следующий: если левую ладонь перпендикулярно проткнуть силовыми линиями, а пальцы расположить по направлению потока, то силы, действующие на проводник, устремятся в ту сторону, где оттопырен большой палец точка.

Интерпретация для точечного заряда

Отметим, что сформулированное правило справедливо для решения задач определения направленности силы Лоренца. Перефразируем правило: если ладонь левой руки поместить в магнитное поле так, что линии индукции входят в нее перпендикулярно, а выпрямленные пальцы направлены в сторону движения положительного заряда, направление вектор силы Лоренца совпадет с большим пальцем, отведенным под углом 90º.

Наглядная интерпретация правила левой руки представлена ​​на рисунке 5. Отметим, что алгоритм действий по определению сил Ампера и Лоренца практически одинаков.

Рис. 5. Интерпретация правил левой руки

Примечание: В случае отрицательного заряда вытянутые пальцы направлены в сторону, противоположную движению частицы.