Een eenvoudige uitleg van de cardanusregel

Titel uitleg

De meeste mensen herinneren zich de vermelding hiervan uit de natuurkunde, namelijk de sectie elektrodynamica. Dit gebeurde niet voor niets, omdat deze ezelsbruggetjes vaak aan studenten worden gegeven om het begrip van de stof te vereenvoudigen. In feite wordt de regel van de cardanus zowel in elektriciteit gebruikt om de richting van het magnetische veld te bepalen, als in andere secties, bijvoorbeeld om de hoeksnelheid te bepalen.

Met een cardanus wordt bedoeld een hulpmiddel voor het boren van gaten met een kleine diameter in zachte materialen, voor een modern persoon zal het bijvoorbeeld bekender zijn om een ​​kurkentrekker te gebruiken.

Belangrijk! Aangenomen wordt dat de cardanusschroef, schroef of kurkentrekker een rechtse schroefdraad heeft, dat wil zeggen de draairichting, wanneer gedraaid, met de klok mee, d.w.z. naar rechts.

De onderstaande video biedt een volledige verklaring van de cardanusregel, zorg ervoor dat u het hele punt begrijpt:

Hoe is het magnetische veld verbonden met de cardanus en handen

Bij natuurkundige problemen, bij de studie van elektrische grootheden, komt men vaak de behoefte tegen om de richting van de stroom langs de magnetische inductievector te vinden en omgekeerd. Deze vaardigheden zijn ook vereist bij het oplossen van complexe problemen en berekeningen met betrekking tot het magnetische veld van systemen.

Voordat ik de regels ga beschouwen, wil ik u eraan herinneren dat de stroom van een punt met een groot potentieel naar een punt met een kleiner stroomt. Het kan eenvoudig gezegd worden - de stroom vloeit van plus naar min.

De cardanische regel heeft de volgende betekenis: wanneer de cardanische punt in de huidige richting wordt geschroefd, roteert de hendel in de richting van vector B (vector van magnetische inductielijnen).

De rechterregel werkt als volgt:

Plaats je duim alsof je "klasse!" Laat zien, draai dan je hand zodat de richting van de stroming en de vinger samenvallen. Dan vallen de resterende vier vingers samen met de magnetische veldvector.

Visuele analyse van de regel van de rechterhand:

Om dit duidelijker te zien, voer een experiment uit - strooi metalen spaanders op papier, maak een gat in de plaat en rijg de draad in, nadat je er stroom op hebt aangebracht, zul je zien dat de spaanders in concentrische cirkels zijn gegroepeerd.

Magnetisch veld in de solenoïde

Al het bovenstaande geldt voor een rechtlijnige geleider, maar wat als de geleider in een spoel is gewikkeld?

We weten al dat wanneer een stroom rond een geleider stroomt, er een magnetisch veld wordt gecreëerd, een spoel een draad is die vaak in ringen rond een kern of doorn wordt gerold. Het magnetische veld wordt in dit geval versterkt. Een solenoïde en een spoel zijn in principe hetzelfde. Het belangrijkste kenmerk is dat de lijnen van het magnetische veld op dezelfde manier passeren als in de situatie met een permanente magneet. De solenoïde is een gecontroleerde analoog van de laatste.

De rechterhandregel voor een solenoïde (spoel) helpt ons de richting van het magnetische veld te bepalen. Als je de spoel in je hand neemt zodat vier vingers in de richting van de stroom kijken, dan wijst de duim naar de vector B in het midden van de spoel.

Als je een cardanische ring langs de bochten draait, opnieuw in de richting van de stroom, d.w.z. van de "+" -aansluiting naar de "-" -aansluiting van de solenoïde, dan zijn het scherpe uiteinde en de bewegingsrichting de magnetische inductievector.

In eenvoudige woorden - waar je de cardanus draait, gaan de lijnen van het magnetische veld naar buiten. Hetzelfde geldt voor één draai (ronde geleider)

Bepaling van de stroomrichting door een boormachine

Als je de richting van de vector B - magnetische inductie kent, kun je deze regel gemakkelijk toepassen. Beweeg de gimlet mentaal langs de richting van het veld in de spoel met het scherpe deel naar voren, respectievelijk, met de klok mee draaien langs de bewegingsas zal laten zien waar de stroom stroomt.

Als de geleider recht is, draai dan de kurkentrekkerhendel langs de aangegeven vector, zodat deze beweging met de klok mee draait. Wetende dat het een rechtse schroefdraad heeft, valt de richting waarin het is ingeschroefd samen met de stroom.

Wat is verbonden met de linkerhand

Verwar de cardanus en de regel van de linkerhand niet, het is noodzakelijk om de kracht op de geleider te bepalen. De rechtgetrokken palm van de linkerhand bevindt zich langs de geleider. De vingers tonen de richting van stroom I. De veldlijnen lopen door de open handpalm. De duim valt samen met de krachtvector - dit is de betekenis van de regel van de linkerhand. Deze kracht wordt de kracht van Ampere genoemd.

Je kunt deze regel toepassen op een afzonderlijk geladen deeltje en de richting van 2 krachten bepalen:

1. Lorentz.
2. Ampère.

Stel je een positief geladen deeltje voor dat beweegt in een magnetisch veld. De lijnen van de magnetische inductievector staan ​​loodrecht op de bewegingsrichting. U moet de open linkerpalm met uw vingers in de richting van de ladingsbeweging plaatsen, vector B zou de palm moeten penetreren, dan zal de duim de richting van de vector Fa aangeven. Als het deeltje negatief is, kijken de vingers tegen het verloop van de lading.

Als je het op een gegeven moment niet begrijpt, laat de video duidelijk zien hoe je de regel van de linkerhand gebruikt:

Het is belangrijk om te weten! Als je een lichaam hebt en er een kracht op inwerkt, die de neiging heeft om het te draaien, draai dan de schroef in deze richting en je zult bepalen waar het krachtmoment op gericht is. Als we het hebben over hoeksnelheid, dan is dit het geval: wanneer de kurkentrekker in dezelfde richting draait als het lichaam roteert, wordt deze in de richting van de hoeksnelheid geschroefd.

bevindingen

Het beheersen van deze methoden voor het bepalen van de richting van krachten en velden is heel eenvoudig. Dergelijke ezelsbruggetjes in elektriciteit vergemakkelijken de taken van schoolkinderen en studenten enorm. Zelfs een volle theepot zal het met een fret uitzoeken, als hij de wijn tenminste een keer opent met een kurkentrekker. Het belangrijkste is om niet te vergeten waar de stroom naartoe gaat. Ik herhaal dat het gebruik van een cardanus en een rechterhand meestal met succes wordt gebruikt in de elektrotechniek.

Ten slotte raden we aan om een ​​video te bekijken, waardoor u bijvoorbeeld kunt begrijpen wat een cardanusregel is en hoe u deze in de praktijk kunt toepassen:

Je weet toch niet:

• Geleiderweerstand versus temperatuur
• Hoe elektricien te worden
• Wat is fase, nul en aarde
• Elektrische tests