Le regole del pollice sinistro e destro di Fleming spiegate

Quali sono le regole della mano sinistra e destra di Fleming?

Ogni volta che un conduttore portatore di corrente si trova in un campo magnetico, vi sarà una forza che agisce sul conduttore. La direzione di questa forza può essere determinata utilizzando la regola della mano sinistra di Fleming (anche conosciuta come 'regola della mano sinistra di Fleming per i motori').

Analogamente, se un conduttore viene forzatamente portato in un campo magnetico, vi sarà una corrente indotta in quel conduttore. La direzione di questa forza può essere determinata utilizzando la regola della mano destra di Fleming.

Nelle regole della mano sinistra e destra di Fleming, c'è una relazione tra il campo magnetico, la corrente e la forza. Questa relazione è determinata direzionalmente rispettivamente dalla regola della mano sinistra di Fleming e dalla regola della mano destra di Fleming.

Queste regole non determinano l'entità ma mostrano la direzione di uno dei tre parametri (campo magnetico, corrente, forza) quando la direzione degli altri due parametri è nota.

La regola della mano sinistra di Fleming è principalmente applicabile ai motori elettrici e la regola della mano destra di Fleming è principalmente applicabile ai generatori elettrici.

Cos'è la regola della mano sinistra di Fleming?

Si è scoperto che ogni volta che un conduttore portatore di corrente è posizionato all'interno di un campo magnetico, una forza agisce sul conduttore, in una direzione perpendicolare sia alla direzione della corrente che al campo magnetico.

Nella figura sottostante, una porzione di un conduttore di lunghezza 'L' è posizionata verticalmente in un campo magnetico orizzontale uniforme di intensità 'H', prodotto da due poli magnetici N e S. Se la corrente 'I' scorre attraverso questo conduttore, l'entità della forza che agisce sul conduttore è:

Tendi la mano sinistra con l'indice, il medio e il pollice ad angolo retto tra loro. Se l'indice rappresenta la direzione del campo e il medio quella della corrente, allora il pollice indica la direzione della forza.

Mentre la corrente scorre attraverso un conduttore, viene indotto intorno ad esso un campo magnetico. Il campo magnetico può essere immaginato considerando numerose linee chiuse di forza magnetiche intorno al conduttore.

La direzione delle linee di forza magnetiche può essere determinata dalla regola del tappo di Maxwell o dalla regola della presa della mano destra.

Secondo queste regole, la direzione delle linee di forza magnetiche (o linee di flusso) è oraria se la corrente scorre lontano dall'osservatore, cioè se la direzione della corrente attraverso il conduttore è interna dal piano di riferimento come mostrato nella figura.

Ora, se un campo magnetico orizzontale esterno viene applicato al conduttore, questi due campi magnetici, cioè il campo intorno al conduttore dovuto alla corrente attraverso di esso e il campo esternamente applicato, interagiranno tra di loro.

Osserviamo nella figura che le linee di forza magnetiche del campo magnetico esterno vanno dal polo N al polo S, cioè da sinistra a destra.

Le linee di forza magnetiche del campo magnetico esterno e le linee di forza magnetiche dovute alla corrente nel conduttore sono nella stessa direzione sopra il conduttore, e sono in direzione opposta sotto il conduttore.

Quindi ci saranno un maggior numero di linee di forza magnetiche codirezionali sopra il conduttore rispetto a quelle sotto il conduttore.

Di conseguenza, ci sarà una maggiore concentrazione di linee di forza magnetiche in uno spazio più piccolo sopra il conduttore. Poiché le linee di forza magnetica non sono più linee rette, sono sotto tensione come elastici tesi.

Come risultato, ci sarà una forza che tenderà a muovere il conduttore da un campo magnetico più concentrato a uno meno concentrato, cioè dalla posizione attuale verso il basso.

Ora, se osservi la direzione della corrente, della forza e del campo magnetico nella spiegazione precedente, troverai che le direzioni sono secondo la regola della mano sinistra di Fleming.

Cos'è la regola della mano destra di Fleming?