Une explication simple de la règle Gimlet
Explication du titre
La plupart des gens se souviennent de cette mention dans le cours de physique, à savoir la section d'électrodynamique. Cela s'est produit pour une bonne raison, car cette mnémonique est souvent donnée aux étudiants pour simplifier la compréhension du matériel. En fait, la règle de vrille est appliquée à la fois dans l'électricité, pour déterminer la direction du champ magnétique, et dans d'autres sections, par exemple, pour déterminer la vitesse angulaire.
Par vrille, on entend un outil pour percer des trous de petit diamètre dans des matériaux mous, pour une personne moderne il sera plus habituel de donner un tire-bouchon par exemple.
Important! On suppose que le vrille, la vis ou le tire-bouchon a un filetage à droite, c'est-à-dire le sens de sa rotation, lorsqu'il est tordu, dans le sens des aiguilles d'une montre, c'est-à-dire à droite.
La vidéo ci-dessous fournit un énoncé complet de la règle de vrille, assurez-vous de bien comprendre tout le point:
Comment le champ magnétique est-il connecté à la vrille et aux mains
Dans les problèmes de physique, dans l'étude des grandeurs électriques, on rencontre souvent la nécessité de trouver la direction du courant le long du vecteur d'induction magnétique et vice versa. De plus, ces compétences seront nécessaires pour résoudre des problèmes complexes et des calculs liés au champ magnétique des systèmes.
Avant de commencer à considérer les règles, je tiens à vous rappeler que le courant circule d'un point à fort potentiel vers un point à plus petit. On peut dire simplement - le courant passe de plus à moins.
La règle de vrille a la signification suivante: lorsque vous vissez la pointe de vrille le long de la direction actuelle, la poignée tournera dans la direction du vecteur B (vecteur de lignes d'induction magnétique).
La règle de droite fonctionne comme ceci:
Placez votre pouce comme si vous montriez «classe!», Puis tournez votre main pour que la direction du courant et le doigt coïncident. Ensuite, les quatre autres doigts coïncident avec le vecteur de champ magnétique.
Analyse visuelle de la règle de la main droite:
Pour voir cela plus clairement, effectuez une expérience - saupoudrez des copeaux de métal sur du papier, faites un trou dans la feuille et enfilez le fil, après avoir appliqué du courant, vous verrez que les copeaux sont regroupés en cercles concentriques.
Champ magnétique dans le solénoïde
Tout ce qui précède est vrai pour un conducteur rectiligne, mais que faire si le conducteur est enroulé dans une bobine?
Nous savons déjà que lorsqu'un courant circule autour d'un conducteur, un champ magnétique est créé, une bobine est un fil enroulé en anneaux autour d'un noyau ou d'un mandrin plusieurs fois. Le champ magnétique dans ce cas est amplifié. Un solénoïde et une bobine sont essentiellement la même chose. La principale caractéristique est que les lignes du champ magnétique passent de la même manière que dans la situation avec un aimant permanent. Le solénoïde est un analogue contrôlé de ce dernier.
La règle de droite pour un solénoïde (bobine) nous aidera à déterminer la direction du champ magnétique. Si vous prenez la bobine dans votre main de sorte que quatre doigts regardent dans le sens du flux de courant, alors le pouce pointera vers le vecteur B au milieu de la bobine.
Si vous tournez un vrille le long des virages, toujours dans le sens du courant, c'est-à-dire de la borne "+" à la borne "-" du solénoïde, alors l'extrémité pointue et la direction du mouvement sont le vecteur d'induction magnétique.
En termes simples - lorsque vous tournez le vrille, les lignes du champ magnétique vont là-bas. La même chose est vraie pour un tour (conducteur circulaire)
Détermination de la direction du courant par un foreur
Si vous connaissez la direction du vecteur B - induction magnétique, vous pouvez facilement appliquer cette règle. Déplacez mentalement le vrille le long de la direction du champ dans la bobine avec la partie pointue vers l'avant, respectivement, en tournant dans le sens des aiguilles d'une montre le long de l'axe de mouvement montrera où le courant circule.
Si le conducteur est droit - tournez la poignée du tire-bouchon le long du vecteur indiqué, afin que ce mouvement se fasse dans le sens des aiguilles d'une montre. Sachant qu'elle a un filetage à droite, la direction dans laquelle elle est vissée coïncide avec le courant.
Ce qui est lié à la main gauche
Ne confondez pas le vrille et la règle de la main gauche, il est nécessaire de déterminer la force agissant sur le conducteur. La paume redressée de la main gauche est située le long du conducteur. Les doigts indiquent la direction du courant I. Les lignes de champ traversent la paume ouverte. Le pouce coïncide avec le vecteur de force - c'est le sens de la règle de la main gauche. Cette force est appelée puissance d'Ampère.
Vous pouvez appliquer cette règle à une particule chargée distincte et déterminer la direction de 2 forces:
- Lorentz.
- Ampère.
Imaginez une particule chargée positivement se déplaçant dans un champ magnétique. Les lignes du vecteur d'induction magnétique sont perpendiculaires à la direction de son mouvement. Il est nécessaire de placer la paume gauche ouverte avec vos doigts dans le sens du mouvement de charge, le vecteur B doit pénétrer la paume, puis le pouce indiquera la direction du vecteur Fa. Si la particule est négative, les doigts regardent le cours de la charge.
Si à un moment vous n'avez pas compris, la vidéo montre clairement comment utiliser la règle de la main gauche:
Il est important de savoir! Si vous avez un corps et qu'une force agit sur lui, ce qui a tendance à le faire tourner, tournez la vis dans cette direction, et vous déterminerez où le moment de force est dirigé. Si nous parlons de vitesse angulaire, c'est le cas: lorsque le tire-bouchon tourne dans le même sens que le corps, il sera vissé dans le sens de la vitesse angulaire.
Conclusions
Maîtriser ces méthodes de détermination de la direction des forces et des champs est très simple. Ces règles mnémotechniques de l'électricité facilitent grandement les tâches des écoliers et des élèves. Même une théière pleine le découvrira avec un vrille, si au moins une fois il ouvre le vin avec un tire-bouchon. L'essentiel est de ne pas oublier où passe le courant. Je répète que l'utilisation d'un vrille et d'une main droite sont le plus souvent utilisées avec succès en génie électrique.
En fin de compte, nous vous recommandons de regarder une vidéo, grâce à laquelle vous pouvez comprendre par exemple ce qu'est une règle Gimlet et comment l'appliquer dans la pratique:
Vous ne savez sûrement pas:
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Une très bonne explication, et je suggère comment vous pouvez le rendre encore meilleur! Je suggère d'ajouter des icônes + et - aux images existantes dans l'image actuelle; et les lettres N S - où le vecteur d'induction magnétique est tracé - pour compléter l'image!