Правило гвинта (буравчика) — визначення, застосування

Щоб знайти напрямок променя магнітного збудження і кутової швидкості в електромагнітному полі, користуються правилом гвинта (буравчика).

Метод досить ефективний, якщо область вимірювання знаходиться уздовж провідника, який пропускає струм. Для виявлення параметрів поля з різними магнітними відхиленнями використовують правило гвинта для правої і лівої руки.

Загальне поняття

Дізнатися шлях перпендикуляра до двох обраних векторів і зрозуміти напрямок стрижня можна за допомогою декількох способів.

У фізиці правило гвинта (буравчика) визначає вектор сили електромагнітної області в початковій точці і напрямок витків провідника навколо обертального центру.

Способи застосування правила взаємодіють один з одним у разі визначення позитивного курсу при обчисленні добутку елементів векторної відстані і координатної сингонії. Базис є поєднуваним набором променів. При цьому кожен елемент в області є єдиним в лінійному поєднанні відрізків.

Висновок:

• у магнітному просторі взаємодіють нерухомий магніт, тіло, що переміщається, частинки з різними зарядами;
• поведінка електронів залежить від дії електромагнітного поля;
• рухомий провідник є орієнтиром для переміщення заряджених елементів, а силові лінії діють на магнітоелектричний провідник.

Принцип визначає напрямні показники тіла, яке просувається в магнітній області. Вибір шляху векторної величини належить до умовних понять, але проходить завжди однаково. Полярність постійна.

Застосування правила гвинта (буравчика)

Є кілька способів діагностики курсу перпендикулярного вектора і координатних величин. Іноді потрібна характеристика тільки одного з цих понять. Алгоритм застосовується для обчислення напрямку головних форматів замість інших способів. При цьому має бути відоме положення множників у формулах.

При застосуванні за формулюванням правила гвинта (буравчика) провідник береться в руку, а 4 пальці складаються в кулак. Головний палець залишається у вертикальному положенні – вгору або вниз. Він показує курс руху електричного потоку. Пальці, поставлені паралельно, координують напрямок електромагнітних ліній потенційного поля.

Відставлений великий палець може відкрити рівномірне пересування проводового стрижня і потік електричного струму. При використанні правила правої руки досліджуваний провід поміщається в долоню. Стиснуті чотири пальці вказують напрямок магнітних ліній, що йдуть в долоню.

Правило правої руки застосовується при визначенні потоку електричного струму в соленоїді.

Індуктивна котушка береться в відповідну руку так, щоб закриті пальці говорили про напрямок струму в обмотках. Великий палець, відставлений під 90º, показує шлях потенційних ліній всередині пристрою. Напрямок електричного струму визначається при відомих показниках полярності.

При використанні правила лівої руки провідник розташовується так, щоб векторні показники індукції були спрямовані в центр долоні, а розпрямлені пальці вказували курс проходження струму. Великий палець показує напрямок сили Ампера, що взаємодіє зі стрижнем магнітного поля.

У другому варіанті правила лівої руки провідник поміщається в кисть так, щоб потенційні лінії входили в площину долоні під прямим кутом, а пальці показували пересування позитивних частинок. Цей напрямок має бути протилежним переміщенню негативних частинок. Великий палець покаже напрямок сили Лоренца.

Механічне обертання

Обертальний вектор залежить від променя кутової швидкості і початку руху у вихідній точці. Величина розраховується перемноженням векторів. Радіальна швидкість показує темп оборотів предмета навколо осьового центру.

Значення радіальної швидкості показується:

• числовим значенням при обертанні у двомірній області;
• умовним вектором при пересуванні в тривимірній області: координати променя змінюють напрямок і знак при зміні системи координат;
• величиною, яка змінює знак зі зміною індексації при загальному розташуванні.

Іноді перемноження векторів буває досить, але в інших випадках потрібні прості і зручні способи. Закономірність правила гвинта і правої долоні використовується при знаходженні курсу модуля променя.

Методи знаходження шляху модуля відрізка:

• закон говорить, що поворот буравчика в напрямку обертання проводу показує шлях кутової швидкості;
• за законом правої долоні дріт береться відповідною кистю і обертається у напрямку чотирьох пальців, при цьому головний відставлений палець показує напрямок кутової швидкості.

Напрямок імпульсного моменту змінюється прямо пропорційно швидкості осьових оборотів. Для обчислення величини використовується коефіцієнт позитивного імпульсу.

Потенційний момент і магнетизм

Повертаючий і обертаючий момент є фізичною величиною. Він конгруентний добутку радіальних променів і потенціалу, прокладених від центральної лінії до точки прикладання. Характеристики моменту визначають показники тиску на твердому тілі.

Правила є майже аналогічними визначенню шляху модуля, але відрізняються деякими елементами:

• правило гвинта говорить, що оборот гвинта по шляху потенційного повороту тіла покаже курс моменту сили;
• за правилом правої руки провідник повертається в кисті в напрямку відставлених пальців (по шляху додатку поворотного потенціалу), а напрямок головного пальця під кутом 90º вкаже курс обертального моменту.

У науці індукція є векторним поєднанням, що характеризує магнітний простір. Значення показує дію електромагнітної області на поляризованих електронах. Наведена індукція виражає силу впливу поля на частинку, що рухається з обраною швидкістю.

Приклад застосування правила:

• якщо рівномірне обертання гвинта відповідає напрямку струму в соленоїді, то напрямок рукояті збігається з напрямком променя магнітної індукції;
• права кисть ставиться так, що головний палець вказує напрямок переміщення електронів, а відігнуті пальці — шлях променя отриманої індукції.

У металевому стрижні присутні вільні заряди, які рухаються хаотично. Рух провідника в електромагнітному просторі веде до відхилення поляризованих частинок і створення націленої індукції електромагнітного простору.

Електрони накопичуються на одному кінці осьового стрижня, а на іншому є нестача частинок. Правило Ленца говорить, що індукційний струм ланцюга йде в напрямку, що послаблює причини струму електронів. При переміщенні проводу у напрямку силових ліній дія області на заряди зменшується, і електрорушійного потенціалу немає.

Ліва і права координатна система

Векторні прямокутні показники координат беруться для обчислення стану різних відрізків. При цьому ордината і абсциса націленого променя відповідають вихідному положенню точки і збігається з остаточними характеристиками.

Якщо початкові і кінцеві координати векторів не поєднуються, то роблять наступне:

• перенесення спрямованого відрізка так, що його початок збігався з результатом координатної області;
• віднімання значень ординати і абсциси краю відрізка з системних показників початку променя замість пересування вихідної точки.

Відповідно до правила гвинта, знаходження відрізка на координатній площині відповідає векторній стереопроекції на основний стрижень і дозволяє використовувати закономірність правої руки.

Завдання вимірювання негласно обумовлюється в кожному окремому випадку. Ці закономірності належать до умовних понять, але векторне поєднання вибирається з урахуванням однакового масштабу декартової площини у напрямку будь-яких осей.

При цьому потрібно слідувати певним закономірностям:

• застосовується лівий впорядкований векторний набір, якщо використання правостороннього скупчення неможливе;
• лівий і правий векторні набори є конгруентними в дзеркальному баченні.

Правила застосовуються для обчислення шляху векторного добутку і закономірностей побудови променів плюсового напрямку. Такий спосіб визначення має сенс при прямому струмовому провіднику. Принцип не працює щодо класу котушок індукції, коли струмопровідник представляє обмотки конструкції і не є прямолінійним.

Промені і просторові показники

Векторна взаємодія двох променів в тривимірній області визначається ділянкою променя, який знаходиться в перпендикулярному положенні до їх початкових модулів.

Довжина векторного добутку вираховується у вигляді площі прямокутника або паралелограма, розташованого між вихідними відрізками.

Курс променів береться так, щоб перші 3 результативних вектора були розташовані праворуч. Якщо один з них має нульовий показник, то підсумок перемноження прагне до нульового результату.

Правило гвинта або закономірності лівої і правої руки не відносяться до обов’язкових нормативів експлуатації електротехніки. Іноді характеристики магнітного простору визначаються за формулами векторного відношення.

Слід знати наступне:

• Закон гвинта передбачає повертання шурупа і променя так, що перший вектор тяжіє до злиття з другим по найкоротшому шляху: гвинт спрямованістю повороту покаже шлях третього правого базису.
• За принципом правої долоні при паралельному розташуванні ділянок по лініях великий палець розташовується уздовж правого променя (X), вказівний — лежить за курсом другого відрізка (Z). Середній палець вкаже положення третього вектора по осі (Y), а об’єднання векторів буде розташовуватися праворуч від центральної осі.

Для використання правила гвинта спостерігач повинен володіти невеликою уявою, щоб уявно провести повороти і правильно розташувати пальці рук.

Знаходження електрорушійної сили

ЕРС виникає при перетині провідником електромагнітного поля або в разі трансформації властивостей потенційного простору. Сила вимірюється швидкістю зміни магнітного течії. Збільшення або зменшення струму реформує створюваний потік, який взаємодіє з сусідніми провідниками.

Напрямок ЕРС індукції виявляється за правилом правої долоні. Кисть з провідником ставиться так, щоб в руку входили потенційні лінії, а відставлений палець визначав напрямок проводу. Розпрямлені 4 пальця вкажуть шлях проходження струму в замкнутому контурі.

Якщо гвинт провертати по курсу просторового завихрення в місці виникнення векторів, то його поступальний рух вкаже шлях обертання ротора двигуна. Це можна побачити, якщо чотири пальці правої кисті стиснути у напрямку вихору. Відігнутий палець покаже шуканий шлях.