Fleming's venstre- og høyrehåndstummelregler forklart

Hva er Flemings venstre- og høyrehåndsregler?

Når en strømførende ledning kommer under et magnetisk felt, vil det være en kraft som virker på ledningen. Retningen av denne kraften kan finnes ved hjelp av Flemings venstrehåndsregel (også kjent som 'Flemings venstrehåndsregel for motorer').

På samme måte, hvis en ledning blir tvinget under et magnetisk felt, vil det oppstå en induksjon strøm i den ledningen. Retningen av denne kraften kan finnes ved hjelp av Flemings høyrehåndsregel.

I både Flemings venstre- og høyrehåndsregler, er det en relasjon mellom det magnetiske feltet, strømmen og kraften. Denne relasjonen er retningmessig bestemt av henholdsvis Flemings venstre- og høyrehåndsregler.

Disse reglene bestemmer ikke størrelsen, men viser isteden retningen av noen av de tre parameterne (magnetisk felt, strøm, kraft) når retningen av de to andre parametrene er kjent.

Flemings venstrehåndsregel er hovedsakelig anvendbar på elektriske motorer, mens Flemings høyrehåndsregel er hovedsakelig anvendbar på elektriske generatorer.

Hva er Flemings venstrehåndsregel?

Det er funnet at når en strømførende ledning plasseres innenfor et magnetisk felt, virker det en kraft på ledningen, i en retning vinkelrett på både retningen av strømmen og det magnetiske feltet.

I figuren nedenfor er en del av en ledning med lengde 'L' plassert vertikalt i et jevnt horisontalt magnetisk felt med styrke 'H', produsert av to magnetpoler N og S. Hvis strømmen 'I' går gjennom denne ledningen, er størrelsen på kraften som virker på ledningen:

Hold ut din venstre hånd med pekefinger, langfinger og tommel i rette vinkler til hverandre. Hvis pekefingeren representerer feltets retning og langfingeren representerer strømmens retning, så gir tommelen retningen av kraften.

Når strøm går gjennom en ledning, induseres det et magnetisk felt rundt den. Det magnetiske feltet kan forestilles ved å betrakte antall lukkede magnetiske linjer av kraft rundt ledningen.

Retningen av magnetiske linjer av kraft kan bestemmes ved Maxwells kurveregel eller høyrehåndsregel.

Ifølge disse reglene er retningen av magnetiske linjer av kraft (eller flytlinjer) med klokken hvis strømmen går bort fra seeren, det vil si hvis strømmens retning gjennom ledningen er innover fra referanseplanet som vist i figuren.

Nå, hvis et horisontalt magnetisk felt blir eksternt applikert til ledningen, vil disse to magnetiske feltene, altså feltet rundt ledningen grunnet strømmen gjennom den, og det eksternt applikerte feltet, interagere med hverandre.

Vi observerer i bildet at magnetiske linjer av kraft fra det eksterne magnetiske feltet går fra N til S pol, det vil si fra venstre til høyre.

Magnetiske linjer av kraft fra det eksterne magnetiske feltet og magnetiske linjer av kraft grunnet strømmen i ledningen, er i samme retning over ledningen, og de er i motsatt retning under ledningen.

Dermed vil det være flere likebeinte magnetiske linjer av kraft over ledningen enn under ledningen.

Som følge av dette vil det være en større koncentrasjon av magnetiske linjer av kraft i et lite område over ledningen. Da magnetiske linjer av kraft ikke lenger er rette linjer, er de under spenning som strekte gummiarmer.

Dette vil føre til en kraft som vil bevege ledningen fra det mer koncentrerte magnetiske feltet til det mindre koncentrerte magnetiske feltet, altså fra nåværende posisjon nedover.

Nå, hvis du observerer retningen av strømmen, kraften og det magnetiske feltet i forklaringen ovenfor, vil du finne at retningene er i samsvar med Flemings venstrehåndsregel.