LỰC ĐIỆN TỪ, CÁCH XÁC ĐỊNH CHIỀU CỦA LỰC ĐIỆN TỪ TÁC DỤNG LÊN DÂY DẪN THEO QUY TẮC BÀN TAY TRÁI

     

Quy tắc bàn tay trái là phương pháp được dùng làm xác định chiều của lực năng lượng điện từ. Vậy nguyên tắc bàn tay trái được phân phát biểu như thế nào? Ứng dụng luật lệ bàn tay trái ra sao? Hãy thuộc tìm chu đáo trong nội dung bài viết dưới đây nhé.

Bạn đang xem: Lực điện từ, cách xác định chiều của lực điện từ tác dụng lên dây dẫn theo quy tắc bàn tay trái


Quy tắc bàn tay trái (hay quy tắc rứa bàn tay trái) là phần lý thuyết quan trọng đặc biệt trong cỗ môn vật lý, lúc nó dùng làm xác định chiều của lực điện từ. Vậy lực năng lượng điện từ, từ trường sóng ngắn là gì? phép tắc bàn tay trái được tuyên bố như nào?


Lực điện từ

Lực điện từ là đại lượng gồm hai phần đó là lực điện bởi điện trường tạo ra và lực từ do từ trường tạo ra. Điều này được thể hiện rất rõ trong biểu thức toán học cổ điển về lực điện từ lúc chúng ta đã biết tính chất của hạt mang điện và cường độ điện từ trường. Cụ thể biểu thức như sau: 

F = q(E + v.B)

Trong đó: 

E là véctơ cường độ điện trường tại vị trí của hạt sở hữu điện tích. Q là điện tích của hạt. V là véctơ vận tốc của hạt B là véctơ cảm ứng từ tại vị trí của hạt.

Chiều của lực điện từ nhờ vào vào chiều của đường sức từ và chiều của dòng điện chạy phía bên trong dây dẫn. Chiều của lực năng lượng điện từ được xác minh dựa trên việc sử dụng quy tắc thế bàn tay trái.

Từ trường

Từ trường là một môi trường thiên nhiên vật chất đặc biệt, vĩnh cửu bao xung quanh các hạt mang điện tích gồm sự hoạt động như nam châm hút từ hay chiếc điện,... Trường đoản cú trường tạo ra lực từ, tác động lên vật sở hữu từ tính để trong nó. Để bình chọn sự hiện diện của từ trường tất cả xung quanh một vật hay là không thì các bạn hãy thử bằng cách đưa trang bị đó tới bên một vật gồm tính từ. Ngày nay, phương pháp để dễ dàng khẳng định từ trường tốt nhất là sử dụng nam châm. Thông thường kim phái nam châm luôn luôn ở trạng thái cân bằng theo hướng N - B, khi tất cả từ ngôi trường nó sẽ ảnh hưởng lệch hướng, nên chúng ta có thể dễ dàng nhận biết.

Quy tắc bàn tay trái

Quy tắc bàn tay trái (còn call là phép tắc bàn tay trái của Fleming) là một quy tắc trực quan vận dụng cho động cơ điện. Nguyên tắc này được vạc hiện vì chưng kỹ sư, nhà đồ vật lý học tập John Ambrose Fleming vào đa số năm thời điểm cuối thế kỷ 19. Đây là 1 trong cách dễ dàng và đơn giản để tìm thấy hướng chuyển động trong bộ động cơ điện. Nguyên tắc bàn tay trái tuyên bố như sau: 

Giả thuyết: lúc một dòng năng lượng điện đi qua một cuộn dây được đặt trong một từ trường sóng ngắn của nam giới châm, cuộn dây dẫn sẽ chịu ảnh hưởng tác động bởi một lực vuông góc với vị trí hướng của 2 đại lượng là sóng ngắn và chiếc điện chạy qua. 

Quy tắc bàn tay trái: Ngón tay cái, ngón trỏ và ngón giữa dùng để thể hiện các trục hay hướng của những đại lượng đồ vật lý, ngón cái thể hiện chiều vận động của lực, ngón trỏ chỉ vị trí hướng của từ trường với ngón thân là chiều của dòng điện chạy qua. 

Quy tắc cầm bàn tay trái dựa vào cơ sở lực từ tác động ảnh hưởng lên dây năng lượng điện theo biểu thức toán học:

F = I.dl.B

Trong đó:

F là lực từ bỏ I là cường độ dòng điện dl là vectơ có độ dài bằng độ dài đoạn dây điện cùng hướng theo chiều mẫu điện B là véc tơ cảm ứng từ trường.

*

Ứng dụng luật lệ bàn tay trái


Dựa vào hình vẽ ta đặt bàn tay trái sao cho chiều các đường sức từ hướng về phía lòng bàn tay, chiều từ cổ tay mang lại ngón tay thân hướng theo chiều chiếc điện thì ngón tay mẫu choãi ra một góc 90° chỉ chiều của lực điện từ.


Một số quy ước:

(•) màn biểu diễn vectơ tất cả có phương vuông góc với khía cạnh phẳng quan lại sát, tất cả chiều tránh xa người quan sát.

(+) trình diễn vectơ gồm có phương vuông góc với khía cạnh phẳng quan tiền sát, có chiều hướng tới người quan liêu sát.

Xem thêm: Nguyên Nhân Phát Sinh Đột Biến Gen, Nguyên Nhân Và Cơ Chế Đột Biến Gen

Bài tập vận dụng quy tắc bàn tay trái


Sau đây là một số dạng bài xích tập từ bỏ luận, trắc nghiệm thường gặp khi áp dụng quy tắc cầm bàn tay trái. Bài xích tập có đi kèm lời giải nên thuận lợi ghi nhớ với thực hành.


Dạng 1: bài bác tập trường đoản cú luận

Câu 1: bạn hãy xác định chiều của lực điện từ, chiều của mẫu điện, chiều mặt đường sức từ cùng tên tự cực trong những trường đúng theo được biểu diễn trên hình 30.2a, b, c trong sách giáo khoa. Được biết (•) màn biểu diễn vectơ bao gồm có phương vuông góc với phương diện phẳng quan liêu sát, có chiều tránh xa bạn quan sát. (+) màn biểu diễn vectơ bao gồm có phương vuông góc với phương diện phẳng quan lại sát, tất cả chiều hướng về người quan tiền sát.

*

Cách giải: Áp dụng nguyên tắc bàn tay trái ta xác định được định chiều của lực điện từ (F), chiều của loại điện (I), chiều đường sức từ và tên từ rất như hình vẽ:

*

Câu 2: đưa thiết mang lại đoạn dây MN có trọng lượng (m), mang dòng điện (I) tất cả chiều như hình vẽ, được đặt vào vào từ trường đều phải có vectơ (B). Các bạn hãy biểu diễn những lực chức năng lên đoạn dây MN (bỏ qua cân nặng dây treo).

*

Cách giải: Từ hình mẫu vẽ ta có những lực chức năng lên đoạn dây MN gồm: 

trọng lực (P) để tại trung tâm (chính giữa thanh), có khunh hướng xuống;  trương lực dây (T) để vào điểm xúc tiếp của gai dây với thanh, chiều hướng lên;  Áp dụng nguyên tắc bàn tay trái ta khẳng định được lực trường đoản cú (F) có phương thẳng đứng, chiều hướng lên như hình.

Câu 3: chúng ta hãy xác định chiều của 1 trong những ba đại lượng: lực từ(F), véc tơ cảm ứng điện từ bỏ (B), cường độ dòng điện (I) còn thiếu trong số hình vẽ tiếp sau đây dựa trên quy tắc chũm bàn tay trái.

*

Đáp án:

*

Dạng 2: bài xích tập trắc nghiệm

Câu 1: cho 1 dây dẫn AB hoàn toàn có thể trượt thoải mái trên nhì thanh ray dẫn điện MC cùng ND được để trong từ bỏ trường cơ mà đường sức từ vuông góc với phương diện phẳng MCDN như hình vẽ, gồm chiều đi về phía sau phương diện tờ giấy về phía mắt ta. Hỏi thanh AB sẽ vận động theo phía nào?

*

A. Hướng F2 B. Phía F4 C. Hướng F1 D. Phía F3

Cách giải: Áp dụng nguyên tắc bàn tay trái. Ta được bố trí theo hướng lực từ sẽ sở hữu được hướng theo lực năng lượng điện từ F1 → Đáp án và đúng là C

Câu 2: các bạn hãy quan tiếp giáp hình vẽ tiếp sau đây và chọn câu trả lời đúng nhất.

Xem thêm: Nhịp Cầu Đầu Tư Số 749: Tư Hữu & Dân Tộc, Rap To Tinh Cho Nhung Ban Dang Yeu

*

A. Hình d B. Hình a C. Hình c D. Hình b

Cách giải: Áp dụng quy tắc bàn tay trái cùng với dây CD với chiều cái điện đi trường đoản cú C mang đến D. Ta gồm chiều của lực từ hướng lên. Từ kia ta thấy hình c là đúng nhất → Đáp án chính xác là C

Câu 3: đến một mặt cắt thẳng đứng của một đèn trong sản phẩm thu hình được vẽ như trong hình vẽ bên dưới đây. Tá gồm tia AA" màn biểu diễn cho chùm electron mang đến đập vào màn huỳnh quang M, các ống dây L1, L2 dùng để định hướng chùm tia electron theo phương ở ngang. Hãy cho thấy thêm chùm tia electron chuyển động từ A cho A" thì lực năng lượng điện từ chức năng lên những electron có chiều như thế nào?

*

Cách giải: Chiều dòng điện ngược hướng với chiều hoạt động của các electron có nghĩa là từ A" đến A. Áp dụng luật lệ bàn tay trái. Ta bao gồm chiều lực từ trực tiếp góc với khía cạnh phẳng tờ giấy với từ sau ra trước → Đáp án đúng là D

Quy tắc bàn tay trái là trong những quy tắc đơn giản dễ dàng dùng để xác minh chiều của lực điện từ (F). Trên đây là các phần lý thuyết quan trọng đặc biệt và bài xích tập áp dụng hay gặp, giúp chúng ta cũng có thể nắm vững nguyên tắc này.