Cùng với quy tắc tay phải, quy tắc nắm bàn tay trái cũng là một phần lý thuyết quan yếu được ứng dụng trong vật lý và toán học. Sở hữu thể anh em đã biết quy tắc tay phải là để xác định chiều dòng điện và đường sức từ, vậy quy tắc nắm tay trái sử dụng để xác định điều gì trong vật lý? Ứng dụng và quy tắc sử dụng của quy tắc nắm bàn tay trái sẽ được anh em tìm thấy trong bài viết này.
Mục lục
Quy tắc nắm tay trái là gì?
Trước lúc hiểu được quy tắc nắm tay trái là gì, anh em cần nắm được khái niệm từ trường và lực điện từ:
⇒ Từ trường là gì?
Từ trường sở hữu thể được xác định theo một số cách, tùy thuộc vào văn cảnh. Tuy nhiên, về mặt tổng thể, nó là một trường vô hình tác dụng lực từ lên những chất nhạy cảm với từ tính. Nam châm cũng tác động lực và mômen lên nhau thông qua từ trường mà chúng tạo ra.
Từ trường sở hữu thể được tạo ra trong vùng phụ cận của nam châm, bởi dòng điện hoặc điện trường thay đổi. Chúng sở hữu thực chất lưỡng cực, sở hữu tức là chúng sở hữu cả cực nam và bắc của nam châm. Đơn vị tiêu chuẩn quốc tế (SI) được sử dụng để đo từ trường là Tesla, trong lúc từ trường nhỏ hơn được đo bằng Gauss (1 Tesla = 10.000 Gauss).
Từ trường sở hữu thể được biểu thị bằng những đường sức từ liên tục xuất hiện từ những cực từ trường tìm kiếm phía bắc và đi vào những cực tìm kiếm phía nam. Mật độ của những đường biểu thị độ to của trường, tập trung nhiều hơn ở những cực (nơi sở hữu trường mạnh) và càng ra xa những cực càng nhỏ dần và yếu đi.
⇒ Lực điện từ
Lực cơ bản liên kết với điện trường và từ trường. Lực điện từ được mang bởi photon và chịu trách nhiệm cho cấu trúc nguyên tử, những phản ứng hóa học, lực hút và lực đẩy liên quan tới điện tích và từ tính, và tất cả những hiện tượng điện từ khác.
Lực điện từ sở hữu phạm vi vô hạn và tuân theo định luật nghịch đảo bình phương. Lực điện từ yếu hơn lực hạt nhân mạnh nhưng mạnh hơn lực yếu và lực quyến rũ.
Lực điện từ được xác định bởi công thức:
F=q ( E+v×B)
Trong trường hợp E là cường độ điện trường, v là véc tơ vận tốc tức thời của hạt, B là cảm ứng từ trường, q là điện tích của hạt mang điện.
Trong đó, phần (E+VxB) là vectơ. Phương trình cho chúng ta biết rằng tổng lực là tổng của điện trường và tích vectơ của véc tơ vận tốc tức thời của hạt và từ trường, tất cả nhân với điện tích của hạt. Tích vectơ tạo ra một lực theo phương vuông góc với cả 2, ưng ý với phần trước.
⇒ Quy tắc bàn tay trái
Quy tắc bàn tay trái sử dụng để xác định chiều của lực từ, chiều từ trường và chiều dòng điện đi qua một cuộn dây dẫn đặt trong ko gian từ trường nhất định (nam châm).
Để xác định chiều của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn sở hữu dòng điện ta sử dụng quy tắc bàn tay trái:
Đặt bàn tay trái sao cho lòng bàn tay sở hữu những đường sức từ hướng vào, lúc đó chiều dòng điện đi từ cổ tay ra những đầu ngón tay, chiều ngón tay loại trỏ là góc 90 độ là chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện.
Ứng dụng quy tắc nắm tay trái
Quy tắc bàn tay trái ứng dụng để xác định chiều đi lại động cơ điện.
Trong trường hợp cuộn dây được đặt trong ko gian từ trường, lúc sở hữu sở hữu dòng điện chạy qua sẽ sở hữu một lực tác động vuông góc với dòng điện và cả từ trường.
Ứng dụng quy tắc bàn tay trái, đặt bàn tay trái giữ thẳng 3 ngón loại, ngón trỏ và ngón giữa, lúc đó nón loại chỉ chiều của lực từ, chiều của từ trường là chiều của ngón trỏ, ngón giữa trình diễn chiều dòng điện.
Quy tắc bàn tay trái dựa trên tác động của lực từ lên dây điện bằng biểu thức:
F = I.dl.B
Trong đó:
- F là lực từ, I là cường động dòng điện
- dl là độ dày đoạn dây hướng theo chiều dòng điện
- B là cảm ứng điện từ
Lưu ý: Chữ in đậm tính theo vectơ
Công thức trên chỉ được thực hiện theo quy ước:
- Hướng của lực cơ học
- Từ trường hướng theo chiều từ bắc tới nam
- Dòng điện hướng theo chiều từ dương sang âm
Mời người dùng xem thêm về video quy tắc bàn tay trái tại video này
Những quy tắc từ bàn tay giúp chúng ta xác định được chiều, hướng đi cũng như độ to của những đơn vị trong vật lý một cách dễ dàng, tới ngày nay ko chỉ riêng mỗi quy tắc bàn tay trái, tất cả những lý thuyết quan yếu anh em nên nắm thật chắc để sở hữu thể vận dụng vào bài toán thực tế. chúc anh em học tập thật tốt!