Una explicación simple de la regla del gimlet.
Explicación del título
La mayoría de la gente recuerda la mención de esto desde el curso de la física, es decir, la sección de electrodinámica. Esto sucedió con buenas razones, porque esta mnemotecnia a menudo se da a los estudiantes para simplificar la comprensión del material. De hecho, la regla del gimlet se usa tanto en electricidad, para determinar la dirección del campo magnético, como en otras secciones, por ejemplo, para determinar la velocidad angular.
Por un gimlet se entiende una herramienta para perforar agujeros de diámetro pequeño en materiales blandos, para una persona moderna le resultará más familiar el sacacorchos, por ejemplo.
¡Importante! Se supone que el gimlet, el tornillo o el sacacorchos tienen una rosca a la derecha, es decir, la dirección de su rotación, cuando está torcida, en sentido horario, es decir a la derecha.
El siguiente video proporciona una declaración completa de la regla del gimlet, asegúrese de comprender todo el punto:
¿Cómo se conecta el campo magnético con el gimlet y las manos?
En problemas de física, en el estudio de cantidades eléctricas, a menudo se encuentra la necesidad de encontrar la dirección de la corriente a lo largo del vector de inducción magnética y viceversa. Además, estas habilidades serán necesarias para resolver problemas complejos y cálculos relacionados con el campo magnético de los sistemas.
Antes de comenzar a considerar las reglas, quiero recordarle que la corriente fluye desde un punto con un gran potencial a un punto con uno más pequeño. Se puede decir simplemente: la corriente fluye de más a menos.
La regla del gimlet tiene el siguiente significado: al atornillar la punta del gimlet a lo largo de la dirección actual, el mango girará en la dirección del vector B (vector de línea de inducción magnética).
La regla de la mano derecha funciona así:
Coloque su pulgar como si estuviera mostrando "¡clase!", Luego gire la mano para que la dirección de la corriente y el dedo coincidan. Luego, los cuatro dedos restantes coinciden con el vector de campo magnético.
Análisis visual de la regla de la mano derecha:
Para ver esto con mayor claridad, realice un experimento: espolvoree virutas de metal sobre papel, haga un agujero en la hoja y pase el alambre, después de aplicarle corriente, verá que las virutas se agrupan en círculos concéntricos.
Campo magnético en el solenoide
Todo lo anterior es cierto para un conductor rectilíneo, pero ¿qué pasa si el conductor está enrollado en una bobina?
Ya sabemos que cuando una corriente fluye alrededor de un conductor, se crea un campo magnético, una bobina es un cable enrollado en anillos alrededor de un núcleo o mandril muchas veces. El campo magnético en este caso se amplifica. Un solenoide y una bobina son básicamente lo mismo. La característica principal es que las líneas del campo magnético pasan de la misma manera que en la situación con un imán permanente. El solenoide es un análogo controlado de este último.
La regla de la mano derecha para un solenoide (bobina) nos ayudará a determinar la dirección del campo magnético. Si toma la bobina en su mano para que cuatro dedos miren en la dirección del flujo de corriente, entonces el pulgar apuntará al vector B en el medio de la bobina.
Si gira un gimlet a lo largo de las curvas, nuevamente en la dirección de la corriente, es decir desde el terminal "+" hasta el terminal "-" del solenoide, entonces el extremo afilado y la dirección del movimiento son el vector de inducción magnética.
En palabras simples: donde giras el gimlet, las líneas del campo magnético salen por ahí. Lo mismo es cierto para una vuelta (conductor circular)
Determinación de la dirección actual por un perforador
Si conoce la dirección del vector B - inducción magnética, puede aplicar fácilmente esta regla. Mueva mentalmente el gimlet a lo largo de la dirección del campo en la bobina con la parte afilada hacia adelante, respectivamente, girando en sentido horario a lo largo del eje de movimiento mostrará dónde fluye la corriente.
Si el conductor es recto, gire el mango del sacacorchos a lo largo del vector indicado, de modo que este movimiento sea en el sentido de las agujas del reloj. Sabiendo que tiene una rosca a la derecha, la dirección en la que se atornilla coincide con la corriente.
Lo que está conectado con la mano izquierda
No confunda el gimlet y la regla de la mano izquierda, es necesario determinar la fuerza que actúa sobre el conductor. La palma enderezada de la mano izquierda se encuentra a lo largo del conductor. Los dedos muestran la dirección de la corriente I. Las líneas de campo pasan a través de la palma abierta. El pulgar coincide con el vector de fuerza: este es el significado de la regla de la mano izquierda. Esta fuerza se llama el poder de Ampere.
Puede aplicar esta regla a una partícula cargada separada y determinar la dirección de 2 fuerzas:
- Lorentz
- Amperio.
Imagine una partícula cargada positivamente moviéndose en un campo magnético. Las líneas del vector de inducción magnética son perpendiculares a la dirección de su movimiento. Es necesario colocar la palma izquierda abierta con los dedos en la dirección del movimiento de carga, el vector B debe penetrar en la palma, luego el pulgar indicará la dirección del vector Fa. Si la partícula es negativa, los dedos miran contra el curso de la carga.
Si en algún momento no entendió, el video muestra claramente cómo usar la regla de la mano izquierda:
¡Es importante saberlo! Si tiene un cuerpo y una fuerza actúa sobre él, lo que tiende a girarlo, gire el tornillo en esta dirección y determinará hacia dónde se dirige el momento de la fuerza. Si hablamos de velocidad angular, entonces este es el caso: cuando el sacacorchos gira en una dirección con la rotación del cuerpo, se atornillará en la dirección de la velocidad angular.
recomendaciones
Dominar estos métodos para determinar la dirección de las fuerzas y los campos es muy simple. Tales reglas mnemotécnicas en electricidad facilitan enormemente las tareas de escolares y estudiantes. Incluso una tetera llena lo resolverá con un gimlet, si al menos una vez que abre el vino con un sacacorchos. Lo principal es no olvidar dónde fluye la corriente. Repito que el uso de un gimlet y una mano derecha se usan con mayor frecuencia en ingeniería eléctrica.
Finalmente, recomendamos ver un video, gracias al cual puede comprender, por ejemplo, qué es una regla de gimlet y cómo aplicarla en la práctica:
Seguramente no sabes:
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¡Una muy buena explicación, y sugiero cómo puede hacerlo aún mejor! Sugiero agregar iconos + y - a las imágenes existentes en la imagen actual; y las letras N S, donde se dibuja el vector de inducción magnética, para completar la imagen.