Flemingova pravilo lijeve i desne ruke objašnjeno

Što su Flemingova lijeva i desna pravila?

Svaki put kada vodilac s strujom pada pod magnetsko polje, djelovat će sila na vodilac. Smjer ove sile može se odrediti pomoću Flemingovog lijevog pravila (poznatog i kao 'Flemingovo lijevo pravilo za motore').

Slično tome, ako se vodilac prisilno približi magnetskom polju, doći će do inducirane struje u tom vodilcu. Smjer ove sile može se odrediti pomoću Flemingovog desnog pravila.

U oba Flemingova lijeva i desna pravila, postoji odnos između magnetskog polja, struje i sile. Taj odnos smjerno se određuje pomoću Flemingovog lijevog pravila i Flemingovog desnog pravila, redom.

Ova pravila ne određuju magnitudu, već pokazuju smjer bilo kojeg od tri parametra (magnetsko polje, struja, sila) kada je poznat smjer ostala dva parametra.

Flemingovo lijevo pravilo uglavnom se primjenjuje na električne motore, a Flemingovo desno pravilo uglavnom se primjenjuje na električne generatori.

Što je Flemingovo lijevo pravilo?

Utvrđeno je da kad god vodilac s strujom postavljen je unutar magnetskog polja, djelovat će sila na vodilac, u smjeru okomitom na smjerove struje i magnetskog polja.

Na slici ispod, dio vodilca duljine 'L' postavljen je vertikalno u uniformno horizontalno magnetsko polje jačine 'H', stvoreno dvama magnetskim polovima N i S. Ako struja 'I' teče kroz ovaj vodilac, magnituda sile koja djeluje na vodilac je:

Izdvojite svoju lijevu ruku tako da kaziprst, srednji prst i palac budu pod pravim kutom jedan prema drugome. Ako kaziprst predstavlja smjer polja, a srednji prst smjer struje, tada palac pokazuje smjer sile.

Kad struja teče kroz vodilac, oko njega se inducira magnetsko polje. Magnetsko polje može se zamisliti kao broj zatvorenih magnetskih linija sile oko vodilca.

Smjer magnetskih linija sile može se odrediti pomoću Maxwellovog pravila šaljke ili pravila desne ruke.

Prema tim pravilima, smjer magnetskih linija sile (ili fluks linija) je u smjeru kazaljke na satu ako struja teče dalje od promatrača, to jest, ako je smjer struje kroz vodilac unutrašnji prema referentnoj ravnini, kao što je prikazano na slici.

Sada, ako se horizontalno magnetsko polje vanjski primijeni na vodilac, ta dva magnetska polja, odnosno polje oko vodilca zbog struje kroz njega i vanjski primijenjeno polje, međusobno će interagirati.

Na slici vidimo da su magnetske linije sile vanjskog magnetskog polja od N do S pola, to jest, s lijeva na desno.

Magnetske linije sile vanjskog magnetskog polja i magnetske linije sile zbog struje u vodilcu su u istom smjeru iznad vodilca, a su suprotne ispod vodilca.

Stoga će biti veći broj kolinearnih magnetskih linija sile iznad vodilca nego ispod vodilca.

Tako će doći do veće koncentracije magnetskih linija sile u manjem prostoru iznad vodilca. Budući da magnetske linije sile više nisu ravne linije, one su pod naprezanjem poput natrpanih gumenih traka.

Kao rezultat, doći će do sile koja će tendirati premještajući vodilac s veće koncentracije magnetskog polja na manju koncentraciju magnetskog polja, to jest, s trenutne pozicije prema dolje.

Ako sada promatrate smjer struje, sile i magnetskog polja u prethodnom objašnjenju, uočit ćete da su smjerovi prema Flemingovom lijevom pravilu.