Quy tắc bàn tay trái là phương pháp được dùng để xác định chiều của lực điện từ. Vậy quy tắc bàn tay trái được phát biểu như thế nào? Ứng dụng nguyên tắc bàn tay trái ra sao? Hãy cùng tìm xem xét trong nội dung bài viết dưới phía trên nhé.
Bạn đang xem: Cách xác định lực từ
Quy tắc bàn tay trái (hay quy tắc gắng bàn tay trái) là phần lý thuyết đặc biệt quan trọng trong bộ môn trang bị lý, lúc nó dùng làm xác định chiều của lực điện từ. Vậy lực năng lượng điện từ, sóng ngắn là gì? luật lệ bàn tay trái được tuyên bố như nào?
Lực điện từ
Lực điện từ là đại lượng gồm nhị phần đó là lực điện bởi vì điện trường tạo ra và lực từ vị từ trường tạo ra. Điều này được thể hiện rất rõ vào biểu thức toán học cổ điển về lực điện từ khi chúng ta đã biết tính chất của hạt sở hữu 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 có 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 phụ thuộc vào chiều của đường sức từ và chiều của dòng điện chạy bên phía trong dây dẫn. Chiều của lực điện từ được khẳng định dựa trên bài toán sử dụng quy tắc cố gắng bàn tay trái.
Từ trường
Từ ngôi trường là một môi trường thiên nhiên vật chất đặc biệt, trường thọ bao xung quanh những hạt mang điện tích bao gồm sự hoạt động như nam châm hay chiếc điện,... Từ trường gây nên lực từ, tác động ảnh hưởng lên vật sở hữu từ tính để trong nó. Để đánh giá sự hiện hữu của từ bỏ trường bao gồm xung quanh một vật hay là không thì các bạn hãy thử bằng cách đưa trang bị đó tới gần một vật tất cả tính từ. Ngày nay, phương pháp để dễ dàng xác định từ trường độc nhất là thực hiện nam châm. Bình thường kim nam giới châm luôn ở trạng thái cân bằng theo phía N - B, khi bao gồm từ ngôi trường nó sẽ bị lệch hướng, nên bạn có thể dễ dàng nhận 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 một quy tắc trực quan áp dụng cho động cơ điện. Quy tắc này được phát hiện vì chưng kỹ sư, nhà đồ lý học tập John Ambrose Fleming vào phần đông năm vào cuối thế kỷ 19. Đây là một trong cách dễ dàng để tìm thấy hướng hoạt động trong bộ động cơ điện. Luật lệ bàn tay trái tuyên bố như sau:
Giả thuyết: khi 1 dòng điện đi qua 1 cuộn dây được để trong một sóng ngắn từ trường của nam châm, cuộn dây dẫn đã chịu ảnh hưởng tác động bởi một lực vuông góc với hướng của 2 đại lượng là từ trường sóng ngắn và loại điện chạy qua.
Quy tắc bàn tay trái: Ngón tay cái, ngón trỏ cùng ngón giữa dùng để thể hiện các trục tuyệt hướng của những đại lượng đồ vật lý, ngón cái thể hiện chiều vận động của lực, ngón trỏ chỉ hướng của từ trường cùng ngón thân là chiều của mẫu điện chạy qua.
Quy tắc thế bàn tay trái dựa trên cơ sở lực từ ảnh hưởng tác động lên dây năng lượng điện theo biểu thức toán học:
F = I.dl.B
Trong đó:
F là lực trường đoản cú I là cường độ mẫu điện dl là vectơ gồm độ dài bằng độ dài đoạn dây điện với hướng theo chiều dòng điện B là véc tơ chạm màn hình từ trường.
Ứng dụng phép tắc bàn tay trái
Dựa vào hình vẽ ta đặt bàn tay trái làm thế nào cho chiều những đường mức độ từ hướng về phía lòng bàn tay, chiều từ cổ tay mang đến ngón tay thân hướng theo chiều loại điện thì ngón tay dòng choãi ra một góc 90° chỉ chiều của lực năng lượng điện từ.
Một số quy ước:
(•) màn biểu diễn vectơ tất cả có phương vuông góc với phương diện phẳng quan liêu sát, có chiều tách xa người quan sát.
(+) biểu diễn vectơ có có phương vuông góc với khía cạnh phẳng quan sát, có chiều hướng đến người quan tiền sát.
Bài tập áp dụng quy tắc bàn tay trái
Sau đó là một số dạng bài tập từ bỏ luận, trắc nghiệm thường gặp khi áp dụng quy tắc nuốm bàn tay trái. Bài tập có đi kèm theo lời giải nên tiện lợi ghi nhớ với thực hành.
Dạng 1: bài tập từ luận
Câu 1: bạn hãy khẳng định chiều của lực năng lượng điện từ, chiều của cái điện, chiều mặt đường sức từ cùng tên trường đoản cú cực trong những trường vừa lòng được màn trình diễn trên hình 30.2a, b, c trong sách giáo khoa. Được biết (•) biểu diễn vectơ tất cả có phương vuông góc với phương diện phẳng quan liêu sát, tất cả chiều rời xa fan quan sát. (+) màn trình diễn vectơ có có phương vuông góc với khía cạnh phẳng quan liêu sát, tất cả chiều nhắm đến người quan tiền sát.
Cách giải: Áp dụng phép tắc bàn tay trái ta xác minh được định chiều của lực năng lượng điện từ (F), chiều của cái điện (I), chiều mặt đường sức từ cùng tên từ cực như hình vẽ:
Câu 2: trả thiết mang đến đoạn dây MN có trọng lượng (m), mang loại điện (I) bao gồm chiều như hình vẽ, được để vào trong từ trường đều phải sở hữu vectơ (B). Bạn hãy biểu diễn những lực công dụng lên đoạn dây MN (bỏ qua trọng lượng dây treo).
Cách giải: Từ hình mẫu vẽ ta có những lực tính năng lên đoạn dây MN gồm:
trọng tải (P) để tại trọng tâm (chính thân thanh), có chiều hướng xuống; lực căng dây (T) để vào điểm tiếp xúc của tua dây cùng thanh, chiều hướng lên; Áp dụng luật lệ bàn tay trái ta xác định được lực tự (F) bao gồm phương thẳng đứng, chiều hướng lên như hình.Câu 3: các bạn hãy khẳng định chiều của 1 trong các ba đại lượng: lực từ(F), véc tơ cảm ứng điện trường đoản cú (B), cường độ cái điện (I) còn thiếu trong những hình vẽ dưới đây dựa bên trên quy tắc vậy bàn tay trái.
Đáp án:
Dạng 2: bài bác tập trắc nghiệm
Câu 1: cho một dây dẫn AB rất có thể trượt tự do trên hai thanh ray dẫn năng lượng điện MC và ND được đặt trong tự trường nhưng mà đường sức từ vuông góc với khía cạnh phẳng MCDN như hình vẽ, gồm chiều trở về phía sau phương diện tờ giấy về phía đôi mắt ta. Hỏi thanh AB sẽ vận động theo hướng nào?
Cách giải: Áp dụng phép tắc bàn tay trái. Ta có hướng lực từ sẽ có được hướng theo lực năng lượng điện từ F1 → Đáp án và đúng là C
Câu 2: bạn hãy quan gần kề hình vẽ tiếp sau đây và chọn đáp án đúng nhất.
Xem thêm: Công Thức Tính Thể Tích Của Khối Nón, Diện Tích Xung Quanh, Toàn Phần Khối Nón
Cách giải: Áp dụng quy tắc bàn tay trái với dây CD với chiều mẫu điện đi từ bỏ C cho D. Ta có chiều của lực từ phía lên. Từ đó ta thấy hình c là đúng nhất → Đáp án đúng là C
Câu 3: đến một mặt cắt thẳng đứng của một đèn trong lắp thêm thu hình được vẽ như trong hình vẽ bên dưới đây. Tá gồm tia AA" màn biểu diễn cho chùm electron cho đập vào màn huỳnh quang quẻ M, những ống dây L1, L2 sử dụng để định hướng chùm tia electron theo phương nằm ngang. Hãy cho thấy chùm tia electron hoạt động từ A đến A" thì lực năng lượng điện từ tính năng lên các electron bao gồm chiều như thế nào?
Cách giải: Chiều cái điện trái chiều với chiều chuyển động của những electron tức là từ A" mang lại A. Áp dụng phép tắc bàn tay trái. Ta gồm chiều lực từ trực tiếp góc với khía cạnh phẳng tờ giấy và từ sau ra trước → Đáp án và đúng là D
Quy tắc bàn tay trái là trong những quy tắc đơn giản dùng để khẳng định chiều của lực năng lượng điện từ (F). Trên đó là các phần lý thuyết đặc biệt và bài bác tập áp dụng hay gặp, giúp chúng ta có thể nắm vững nguyên tắc này.