Fleming elv bal és jobb hüvelyk szabályának magyarázata
Milyenek a Fleming bal- és jobbkezes szabályai?
Amikor egy áramvitt teljesítő kerül egy mágneses mező hatásába, akkor egy erő hat a teljesítőre. Az erő irányát a Fleming balkezes szabálya (más néven 'Fleming balkezes szabálya motorokra') segítségével lehet meghatározni.
Hasonlóképpen, ha egy teljesítőt erőszakosan hozzák egy mágneses mezőbe, akkor az adott teljesítőben indukálódik egy áram. Az erő irányát a Fleming jobbkezes szabálya segítségével lehet meghatározni.
A Fleming bal- és jobbkezes szabályai között van egy kapcsolat a mágneses mező, az áram és az erő között. Ez a kapcsolat irányítása a Fleming bal- és jobbkezes szabályai szerint van meghatározva.
Ezek a szabályok nem határozzák meg a nagyságot, hanem mutatják a három paraméter (mágneses mező, áram, erő) bármelyikének irányát, amikor ismertek a másik két paraméter irányai.
A Fleming balkezes szabálya főleg az elektromos motorokra vonatkozik, míg a Fleming jobbkezes szabálya főleg az elektromos generátorokra.
Mi a Fleming balkezes szabálya?
Megállapították, hogy amikor egy áramvitt teljesítő elhelyezkedik egy mágneses mező hatásába, akkor egy erő hat a teljesítőre, merőlegesen mindkét irányhoz, az áramhoz és a mágneses mezőhöz.
Az alábbi ábrán egy 'L' hosszúságú teljesítő része látható, amely függőlegesen helyezkedik el egy egyenletes vízszintes mágneses mezőben, ami 'H' erejű, két mágneses pólus, N és S által előidézett. Ha az áram 'I' áramlik ezen a teljesítőn, akkor a teljesítőre ható erő nagysága:
Nyújtsa ki a bal kezét, úgy, hogy az első ujj, a második ujj és az hüvelykujj derékszögben álljon egymáshoz. Ha az első ujj jelöli a mező irányát, a második ujj pedig az áram irányát, akkor az hüvelykujj mutatja az erő irányát.
Amikor áram áramlik egy teljesítőn, egy mágneses mező indukálódik annak körül. A mágneses mezőt a teljesítő körül záródó mágneses erővonalak segítségével lehet elképzelni.
A mágneses erővonalak irányát a Maxwell-féle korkskruzs szabály vagy a jobbkezes fogási szabály segítségével lehet meghatározni.
Ezen szabályok szerint a mágneses erővonalak (vagy flux vonalak) iránya óramutató járásával megegyező, ha az áram távolodik a megfigyelőtől, azaz ha az áram iránya a referenciarendszerhez képest befelé mutat, ahogy az ábrán látható.
Ha most egy vízszintes mágneses mezőt alkalmazunk külsőleg a teljesítőre, akkor ez a két mágneses mező, azaz a teljesítő körül lévő mező, ami az áram által keltett, valamint a külsőleg alkalmazott mező kölcsönhatásban lesz.
A képen látható, hogy a külső mágneses mező erővonalai a N és S pólusok között haladnak, azaz balról jobbra.
A külső mágneses mező erővonalai és a teljesítőben áramló áram által keltett mágneses erővonalak azonos irányúak a teljesítő felett, és ellentétes irányúak a teljesítő alatt.
Tehát a teljesítő felett több egyirányú mágneses erővonal lesz, mint a teljesítő alatt.
Ezért a teljesítő felett a mágneses erővonalak koncentrációja nagyobb lesz. Mivel a mágneses erővonalak már nem egyenesek, olyan feszültség alatt állnak, mintha nyújtott gumikörök lennének.
Ezért egy erő lesz, ami a teljesítőt a magasabb koncentrációból a kevesebb koncentrációjú terület felé, azaz lefelé fogja mozgatni.
Ha most megvizsgálja az áram, az erő és a mágneses mező irányát a fenti magyarázatban
