قوانین انگشت شاخص چپ و راست فلمینگ توضیح داده شده

قوانین دست چپ و راست فلمینگ چیست؟

هر وقت یک هادی حامل جریان در یک میدان مغناطیسی قرار بگیرد، نیرویی بر هادی اعمال خواهد شد. جهت این نیرو می‌تواند با استفاده از قانون دست چپ فلمینگ (همچنین به عنوان "قانون دست چپ فلمینگ برای موتورها" شناخته می‌شود) پیدا شود.

به طور مشابه، اگر هادی به صورت اجباری در یک میدان مغناطیسی قرار گیرد، جریان القایی در آن هادی ایجاد خواهد شد. جهت این نیرو می‌تواند با استفاده از قانون دست راست فلمینگ پیدا شود.

در هر دو قانون دست چپ و راست فلمینگ، رابطه‌ای بین میدان مغناطیسی، جریان و نیرو وجود دارد. این رابطه به ترتیب با استفاده از قانون دست چپ و راست فلمینگ تعیین می‌شود.

این قوانین اندازه را تعیین نمی‌کنند بلکه جهت هر یک از سه پارامتر (میدان مغناطیسی، جریان، نیرو) را وقتی جهت دو پارامتر دیگر شناخته شده است، نشان می‌دهند.

قانون دست چپ فلمینگ عمدتاً در موتورهای الکتریکی کاربرد دارد و قانون دست راست فلمینگ عمدتاً در ژنراتورهای الکتریکی کاربرد دارد.

قانون دست چپ فلمینگ چیست؟

مشاهده شده است که هر وقت یک هادی حامل جریان درون یک میدان مغناطیسی قرار گیرد، نیرویی بر هادی اعمال می‌شود که در جهت عمود بر هر دو جهت جریان و میدان مغناطیسی است.

در شکل زیر، یک بخش از یک هادی با طول 'L' به صورت عمودی در یک میدان مغناطیسی یکنواخت افقی با قدرت 'H' که توسط دو قطب N و S ایجاد شده است، قرار گرفته است. اگر جریان 'I' از این هادی عبور کند، مقدار نیروی وارد بر هادی به صورت زیر محاسبه می‌شود:

دست چپ خود را با انگشت شست، انگشت دوم و انگشت بزرگ در زاویه قائمه به یکدیگر بگذارید. اگر انگشت شست جهت میدان را نشان دهد و انگشت دوم جهت جریان را نشان دهد، انگشت بزرگ جهت نیرو را نشان می‌دهد.

وقتی جریان از یک هادی عبور می‌کند، یک میدان مغناطیسی حول آن القا می‌شود. میدان مغناطیسی می‌تواند با در نظر گرفتن خطوط بسته میدان مغناطیسی حول هادی تصور شود.

جهت خطوط میدان مغناطیسی می‌تواند با استفاده از قانون میخ کاربردی ماکسول یا قانون دست چپ تعیین شود.

بر اساس این قوانین، جهت خطوط میدان مغناطیسی (یا جریان مغناطیسی) ساعتگرد است اگر جریان از دیدگاه بیننده دور شود، یعنی اگر جهت جریان از هادی به سمت داخل از صفحه مرجع باشد.

حالا اگر یک میدان مغناطیسی افقی میدان مغناطیسی به صورت خارجی به هادی اعمال شود، این دو میدان یعنی میدان حول هادی به دلیل جریان از آن و میدان خارجی اعمال شده با یکدیگر تعامل خواهند کرد.

ما در تصویر مشاهده می‌کنیم که خطوط میدان مغناطیسی میدان خارجی از قطب N به S یعنی از چپ به راست است.

خطوط میدان مغناطیسی میدان خارجی و خطوط میدان مغناطیسی ناشی از جریان در هادی در بالای هادی در یک جهت هستند و در زیر هادی در جهت مخالف هستند.

بنابراین تعداد بیشتری از خطوط میدان مغناطیسی هم‌جهت در بالای هادی نسبت به زیر هادی وجود دارد.

در نتیجه، تمرکز بیشتری از خطوط میدان مغناطیسی در فضای کوچک بالای هادی وجود دارد. چون خطوط میدان مغناطیسی دیگر خطوط مستقیم نیستند، مانند نوارهای کشیده شده تحت تنش هستند.

نتیجتاً، نیرویی وجود دارد که هادی را از میدان مغناطیسی تمرکز بیشتر به میدان مغناطیسی تمرکز کمتر، یعنی از موقعیت فعلی به پایین حرکت می‌دهد.

اکنون اگر جهت جریان، نیرو و میدان مغناطیسی در توضیحات فوق را مشاهده کنید، خواهید دید که جهت‌ها بر اساس قانون دست چپ فلمینگ هستند.

قانون دست راست فلمینگ چیست؟