وضع جون أمبروز فليمنج قاعدة اليد اليسرى واليد اليمنى للمحركات ، وذلك خلال القرن التاسع عشر ، كطريقة بسيطة لتحديد اتجاه الحركة في المحرك الكهربائي ، أو اتجاه التيار الكهربائي في مولد كهربائي. عندما يتدفق التيار عبر سلك موصل ، ويتم تطبيق مجال مغناطيسي خارجي عبر هذا التدفق ، فإن سلك التوصيل يواجه قوة عمودية لكل من هذا الحقل واتجاه التدفق الحالي (أي يكون عموديًا بشكل متبادل) ، و يمكن وضع اليد اليسرى ، كما هو موضح في الرسم التوضيحي ، لتمثيل ثلاثة محاور متعامدة متبادلة على الإبهام والإصبع الأمامي والإصبع الأوسط. ثم يتم تعيين كل إصبع على كمية ( القوة الميكانيكية ، المجال المغناطيسي والتيار الكهربائي) ، تستخدم اليد اليمنى واليسرى للمولدات والمحركات على التوالي. [1]
الفرق بيين قاعدة اليد اليسرى وقاعدة اليد اليمنى
بشرح أبسط ، باستخدام قاعدة اليد اليسرى لفليمنج (والمعروفة أيضًا باسم "قاعدة فلمنجس اليسرى للمحركات") ، أصبح بإمكاننا العثور على اتجاه القوة المؤثرة على الموصل خلال تواجده تحت مجال مغناطيسي ، بالمثل ، إذا تم إحضار موصل بقوة تحت مجال مغناطيسي ، فسيكون هناك تيار مستحث في هذا الموصل ، يمكن العثور على اتجاه هذه القوة باستخدام قاعدة اليد اليمنى من فليمنج.
- قاعده اليد اليمني تحديد اتجاه القوة
- قاعدة اليد اليمنى الرابعة
- قاعدة قبضة اليد اليمنى
- قاعدة اليد اليمنى لامبير
قاعده اليد اليمني تحديد اتجاه القوة
حيث يوجد المجال المغناطيسي ويعنى وجوده أي وجود قوة مغناطيسية. تعريف المجال المغناطيسي
المجال المغناطيسي هو أداة تستخدم في الفيزياء لوصف القوة المغناطيسية حول المغناطيس، إذا أردنا حساب القوة وليس لدينا معلومات عن المجال المغناطيسي. فيمكن إيجادها كما ذكرنا سابقًا، بالتيار والمسافة لسلك يتدفق فيه تيار كهربائي من T على مسافة "q" من هذا السلك من خلال العلاقة التالية:
غ = μ0×ت / 2×π×ف
حيث إن "μ0" هو ثابت يعرف بنفاذية الفراغ للمجال المغناطيسي، ويساوي 4π × 10-7 تسلا*م/أمبير. تعرف على الفرق بين قاعدة اليد اليمنى وقاعدة اليد اليسرى
بشرح مبسط، وباستخدام قاعدة اليد اليسرى لفلمنج (المعروفة أيضًا باسم "قاعدة اليد اليسرى لفلمنج للمحركات). يمكننا إيجاد اتجاه القوة المؤثرة على السائق عندما يكون تحت مجال مغناطيسي وبالمثل، إذا تم إحضار موصل بقوة تحت مجال مغناطيسي فسيكون هناك تيار مستحث في ذلك الموصل، ويمكن أيضًا توضيح اتجاه هذه القوة وذلك باستخدام قاعدة اليد اليمنى للعالم Fleming. في قواعد فلمنج لليد اليسرى واليمنى، توجد علاقة بين المجال المغناطيسي والتيار والقوة، ويتم تحديد هذه العلاقة مباشرة بقاعدة اليد اليسرى لفلمنج وقاعدة اليد اليمنى لفليمينغ على التوالي.
قاعدة اليد اليمنى الرابعة
تعرف على اتجاه القوة المغناطيسية
نعلم أن القوة كمية متجهة، لذا لا يكفي حساب سعة القوة المغناطيسية وحدها لوصف هذه القوة لأنه من الضروري معرفة اتجاه هذه القوة. يمكن إيجاد اتجاه القوة المغناطيسية باستخدام (قاعدة اليد اليمنى)؛ حيث يشير إبهام اليد اليمنى إلى اتجاه حركة الشحنات (اتجاه السرعة)، بينما نقوم بعمل اتجاه باقي الأصابع مع اتجاه المجال المغناطيسي. وبالتالي يكون اتجاه القوة مع اتجاه سهم افتراضي خارج راحة اليد وعمودي عليها. وتجدر الإشارة إلى أن هذا ينطبق فقط على الأجسام ذات الشحنات الموجبة. حيث يكون اتجاه القوة عند الحديث عن الشحنات السالبة معاكسًا للاتجاه الذي نحصل عليه عند استخدام قاعدة اليد اليمنى أي يمكنك فقط استخدام اليد اليسرى بدلاً من الحق عندما يتعلق الأمر بالشحنات السالبة. تعرف على المجال المغناطيسي
حيث يرتبط مفهوم القوة بمفهوم المجال، على سبيل المثال إذا كانت لدينا شحنتان فستكون هناك قوة بينهما دون الحاجة إلى لمسها. وينتج التفاعل بين هاتين الشحنتين أو الهيئتين المشحونتين من وجود المجال الكهربائي. وينطبق الشيء نفسه على الأجسام المغناطيسية، حيث أنه ليس من الضروري أن يتلامس المغناطيس وأن يتم قطع الحديد أو غيرها من المغناطيسات لتتأثر بالقوة المغناطيسية.
قاعدة قبضة اليد اليمنى
من أجل استخدام قاعدة اليد اليسرى ، يجب وضع اليد اليسرى بطريقة معينة لجعل K. للقيام بذلك ، يجب الإشارة إلى الإبهام ، في حين أن الأصابع الأولى يجب أن تكون منتشرة ، وهما الأخيران يجب إغلاق الأصابع في قبضة الجسيمات ، أي عقد في راحة اليد. عندما يمثل الإبهام والإصبعان الأولان K بإصبعين يتم تثبيتهما بزاوية 90 درجة ، يمكن أن يظهر ذلك:
ال ث ش م ب يمثل اتجاه ث الصدأ على الموصل / M otion من موصل. ال F خام / F يمثل الاصبع الأول اتجاه المغناطيسية F درع ال C يدخل إصبع يمثل اتجاه C urrent بينما تستخدم قاعدة اليد اليسرى للإشارة إلى اتجاه الحركة في محرك كهربائي ، يمكن استخدام قاعدة اليمين في Fleming للمولدات. توضح قاعدة اليد اليمنى اتجاه التيار المستحث عندما يتحرك موصل في مجال مغناطيسي. من أجل استخدام قاعدة اليد اليمنى ، يجب أن تكون اليد اليمنى ممسوكة بطريقة مماثلة لليدين الأيسر ، أي تشكيل K. وبالتالي ، فإن اليد اليمنى هي صورة مرآة لليدين. طريقة أخرى لشرح هذا هو عقد اليد اليمنى مع الإبهام ، الإصبع الأول والإصبع الثاني متعامدة بشكل متبادل مع بعضها البعض (في الزوايا الصحيحة). عندما يكون في هذا الموقف ، يمكن استخدامه للتذكير: الخميس م ب يمثل اتجاه M otion للموصل.
قاعدة اليد اليمنى لامبير
قاعدة اليد اليسرى لفليمنغ ( بالإنجليزية: Fleming's left hand rule) تستخدم في المحرك الكهربائي لتحديد اتجاه القوة المحركة لموصل يمر به تيار ويقطع خطوط مجال مغناطيسي. [1] [2]
الابهام تشير إلى اتجاه الحركة, السبابة تشير إلى المجال المغناطيسي, الوسطى تمثل اتجاه التيار
لكي تستخدم هذه القاعدة بشكل صحيح يجب أن تكون كل من الإبهام، السبابة والوسطى متعامدة على بعضها كما بالشكل:
الإبهام باتجاه الحركة-Motion Thrust,
السبابة باتجاه المجال المغناطيسي (الشمال نحو الجنوب)-Field,
الوسطى تشير إلى اتجاه التيار الكهربي (الموجب إلى السالب)-Current. مراجع [ عدل]
انظر أيضا [ عدل]
قاعدة اليد اليمنى لفليمنغ
في الشكل أدناه ، يتم وضع جزء من الموصل بطول 'L' عموديًا في مجال مغناطيسي أفقي منتظم بقوة 'H' ، ينتج بواسطة قطبين مغناطيسيين N و S. إذا كان التيار ' I ' يتدفق عبر هذا الموصل ، حجم القوة المؤثرة على الموصل هي: امسك يدك اليسرى بالسبابة والإصبع الثاني والإبهام في الزاوية اليمنى لبعضهما البعض. إذا كانت السبابة تمثل اتجاه المجال والإصبع الثاني يمثل اتجاه التيار ، فإن الإبهام يعطي اتجاه القوة. بينما يتدفق التيار عبر موصل ، يتم تحفيز مجال مغناطيسي واحد حوله. يمكن تخيل المجال المغناطيسي من خلال النظر في عدد الخطوط المغناطيسية المغلقة للقوة حول الموصل. يمكن تحديد اتجاه خطوط القوة المغناطيسية من خلال قاعدة المفتاح اللولبي لماكسويل أو قاعدة القبضة اليمنى. وفقًا لهذه القواعد ، يكون اتجاه خطوط القوة المغناطيسية (أو خطوط التدفق) في اتجاه عقارب الساعة إذا كان التيار يتدفق بعيدًا عن العارض ، أي إذا كان اتجاه التيار عبر الموصل إلى الداخل من المستوى المرجعي كما هو موضح في الشكل الآن إذا تم تطبيق مجال مغناطيسي أفقي خارجيًا على الموصل ، فإن هذين المجالين المغناطيسيين ، أي المجال حول الموصل بسبب التيار من خلاله والحقل المطبق خارجيًا سوف يتفاعل مع بعضهما البعض.
القوى المؤثرة على القمة ومتجه الزخم الزاوي. مصدر الشكل الأيسر: Serway، R. Physics for Science and Engineering. - تمرين 2
حدد اتجاه وإحساس متجه الزخم الزاوي L للأعلى في الشكل 6. المحلول
أي نقطة بالأعلى لها كتلة m i ، وسرعة v i ، ومتجه الموقع r i ، عندما تدور حول المحور z. الزخم الزاوي L i للجسيم المذكور هو:
L i = r i x p i = r i xm i v i
بما أن r i و v i عموديان ، فإن حجم L هو:
L i = m i r i v i
سرعة خطية ضد يرتبط إلى أن من سرعة الزاوي ω حسب:
الخامس أنا = ص أنا ω
هكذا:
L i = m i r i (r i ω) = m i r i 2 ω
إجمالي الزخم الزاوي لقمة الدوران L هو مجموع الزخم الزاوي لكل جسيم:
L = (∑m أنا r i 2) ω
∑ m i r i 2 هي لحظة القصور الذاتي I في القمة ، ثم:
L = أنا ω
لذلك L و الأوميغا لها نفس الاتجاه والمعنى، كما هو مبين في الشكل (7). المراجع
باور ، دبليو 2011. فيزياء الهندسة والعلوم. المجلد 1. ماك جراو هيل. بيدفورد ، 2000. أ. ميكانيكا الهندسة: احصائيات. أديسون ويسلي. كيركباتريك ، ل. 2007. الفيزياء: نظرة على العالم. الطبعة السادسة المختصرة. سينجاج ليرنينج. Knight، R. 2017. الفيزياء للعلماء والهندسة: نهج إستراتيجي.