Quy tắc bàn tay trái là phương thức được dùng làm xác định chiều của lực điện từ. Vậy phép tắc bàn tay trái được phát biểu như thế nào? Ứng dụng nguyên tắc bàn tay trái ra sao? Hãy cùng tìm chăm chú trong bài viết dưới đây nhé.
Bạn đang xem: Quy tắc bàn tay trái
Quy tắc bàn tay trái (hay quy tắc vậy bàn tay trái) là phần lý thuyết đặc biệt quan trọng trong bộ môn đồ gia dụng lý, khi nó dùng làm xác định chiều của lực điện từ. Vậy lực điện từ, từ trường là gì? phép tắc bàn tay trái được tuyên bố như nào?
Lực năng lượng điện từ
Lực điện từ là đại lượng gồm nhì phần đó là lực điện do điện trường tạo ra và lực từ vị 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 với 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 dựa vào vào chiều của đường sức từ và chiều của dòng điện chạy bên phía trong dây dẫn. Chiều của lực năng lượng điện từ được xác định dựa trên việc sử dụng quy tắc nỗ lực bàn tay trái.
Từ trường
Từ trường là một môi trường xung quanh vật hóa học đặc biệt, trường thọ bao xung quanh các hạt có điện tích tất cả sự hoạt động như nam châm từ hay dòng điện,... Từ bỏ trường gây nên lực từ, tác động lên vật sở hữu từ tính đặt trong nó. Để kiểm tra sự hiện diện của trường đoản cú trường tất cả xung quanh một vật hay là không thì bạn hãy thử bằng cách đưa vật dụng đó tới gần một vật tất cả tính từ. Ngày nay, cách để dễ dàng xác định từ trường tuyệt nhất là thực hiện nam châm. Bình thường kim phái mạnh châm luôn luôn ở trạng thái thăng bằng theo hướng N - B, khi có từ ngôi trường nó có khả năng sẽ bị lệch hướng, nên bạn có thể dễ dàng dấn biết.
Quy tắc bàn tay trái
Quy tắc bàn tay trái (còn điện thoại tư vấn là phép tắc bàn tay trái của Fleming) là 1 trong quy tắc trực quan vận dụng cho động cơ điện. Phép tắc này được vạc hiện vày kỹ sư, nhà đồ gia dụng lý học tập John Ambrose Fleming vào phần đa năm cuối thế kỷ 19. Đây là 1 trong những cách đơn giản và dễ dàng để tìm ra hướng chuyển động trong động cơ điện. Quy tắc bàn tay trái tuyên bố như sau:
Giả thuyết: lúc một dòng năng lượng điện đi sang một cuộn dây được đặt trong một từ trường của phái nam châm, cuộn dây dẫn vẫn chịu ảnh hưởng tác động bởi một lực vuông góc với vị trí hướng của 2 đại lượng là từ trường sóng ngắn và dòng điện chạy qua.
Quy tắc bàn tay trái: Ngón tay cái, ngón trỏ và ngón giữa dùng làm thể hiện các trục xuất xắc hướng của các 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 giữa là chiều của loại điện chạy qua.
Quy tắc chũm bàn tay trái dựa trên cơ sở lực từ tác động lên dây năng lượng điện theo biểu thức toán học:
F = I.dl.B
Trong đó:
F là lực từ I là cường độ loại điện dl là vectơ gồm độ dài bằng độ dài đoạn dây điện cùng hướng theo chiều chiếc điện B là véc tơ chạm màn hình từ trường.
Ứng dụng quy tắc bàn tay trái
Dựa vào mẫu vẽ ta đặt bàn tay trái sao cho chiều những đường mức độ từ hướng về phía lòng bàn tay, chiều từ bỏ cổ tay mang lại ngón tay giữa hướng theo chiều cái điện thì ngón tay mẫu choãi ra một góc 90° chỉ chiều của lực điện từ.
Một số quy ước:
(•) biểu diễn vectơ gồm có phương vuông góc với mặt phẳng quan lại sát, gồm chiều tách xa fan quan sát.
(+) màn trình diễn vectơ gồm có phương vuông góc với mặt phẳng quan lại sát, bao gồm chiều nhắm tới người quan tiền sát.
Bài tập áp dụng quy tắc bàn tay trái
Sau đây là một số dạng bài bác tập trường đoản cú luận, trắc nghiệm thường gặp khi áp dụng quy tắc cố kỉnh bàn tay trái. Bài xích tập có đi kèm theo lời giải nên thuận lợi ghi nhớ với thực hành.
Dạng 1: bài xích tập từ bỏ luận
Câu 1: các bạn hãy xác định chiều của lực năng lượng điện từ, chiều của dòng điện, chiều đường sức từ cùng tên tự cực trong những trường hợp được màn trình diễn trên hình 30.2a, b, c trong sách giáo khoa. Được biết (•) biểu diễn vectơ gồm có phương vuông góc với phương diện phẳng quan sát, có chiều tách xa tín đồ quan sát. (+) biểu diễn vectơ bao gồm có phương vuông góc với phương diện phẳng quan lại sát, có chiều nhắm đến người quan liêu sát.
Cách giải: Áp dụng luật lệ bàn tay trái ta khẳng định được định chiều của lực năng lượng điện từ (F), chiều của cái điện (I), chiều đường sức từ với tên từ cực như hình vẽ:
Câu 2: mang thiết mang đến đoạn dây MN có trọng lượng (m), mang chiếc điện (I) gồm chiều như hình vẽ, được đặt vào vào từ trường đều phải sở hữu vectơ (B). Bạn hãy biểu diễn những lực tính năng lên đoạn dây MN (bỏ qua trọng lượng dây treo).
Cách giải: Từ hình mẫu vẽ ta có các lực tính năng lên đoạn dây MN gồm:
trọng lực (P) đặt tại trọng tâm (chính giữa thanh), có khunh hướng xuống; trương lực dây (T) đặt vào điểm tiếp xúc của gai dây cùng thanh, khunh hướng lên; Áp dụng luật lệ bàn tay trái ta khẳng định được lực tự (F) bao gồm phương trực tiếp đứng, chiều hướng lên như hình.Câu 3: chúng ta hãy khẳng định chiều của một trong các ba đại lượng: lực từ(F), véc tơ cảm ứng điện từ bỏ (B), cường độ cái điện (I) còn thiếu trong số hình vẽ dưới đây dựa trên quy tắc cụ bàn tay trái.
Đáp án:
Dạng 2: bài bác tập trắc nghiệm
Câu 1: cho một dây dẫn AB rất có thể trượt thoải mái trên nhị thanh ray dẫn năng lượng điện MC và ND được để trong từ trường nhưng mà đường mức độ từ vuông góc với khía cạnh phẳng MCDN như hình vẽ, gồm chiều đi về phía sau mặt tờ giấy về phía đôi mắt ta. Hỏi thanh AB sẽ vận động theo hướng nào?
Cách giải: Áp dụng nguyên tắc bàn tay trái. Ta có hướng lực từ sẽ sở hữu được hướng theo lực điện từ F1 → Đáp án chính xác là C
Câu 2: bạn hãy quan gần cạnh hình vẽ dưới đây và chọn đáp án đúng nhất.
Xem thêm: Bài Tập Tính Giá Trị Biểu Thức Phân Số Thập Phân Cực Hay, Chi Tiết
Cách giải: Áp dụng nguyên tắc bàn tay trái cùng với dây CD với chiều dòng điện đi tự C đến D. Ta tất cả chiều của lực từ phía lên. Từ kia ta thấy hình c là đúng nhất → Đáp án chính xác là C
Câu 3: cho một mặt cắt thẳng đứng của một đèn trong sản phẩm thu hình được vẽ như vào hình vẽ bên dưới đây. Tá gồm tia AA" màn trình diễn cho chùm electron cho đập vào màn huỳnh quang đãng M, những ống dây L1, L2 dùng để triết lý chùm tia electron theo phương ở ngang. Hãy cho thấy chùm tia electron chuyển động từ A mang đến A" thì lực năng lượng điện từ tính năng lên những electron tất cả chiều như thế nào?
Cách giải: Chiều cái điện trái hướng với chiều chuyển động của các electron tức là từ A" mang đến A. Áp dụng phép tắc bàn tay trái. Ta bao gồm chiều lực từ thẳng góc với khía cạnh phẳng tờ giấy với từ sau ra trước → Đáp án chính xác là D
Quy tắc bàn tay trái là một trong những quy tắc dễ dàng và đơn giản dùng để xác định chiều của lực năng lượng điện từ (F). Trên đấy là các phần lý thuyết đặc trưng và bài xích tập vận dụng hay gặp, giúp chúng ta cũng có thể nắm vững luật lệ này.