กฎของนิ้วหัวแม่มือซ้ายและขวาของฟลีมิงอธิบาย

กฎมือซ้ายและมือขวาของเฟลมิงคืออะไร?

เมื่อสายนำที่มีกระแสไฟฟ้าอยู่ภายใต้สนามแม่เหล็ก จะมีแรงกระทำต่อสายนำ ทิศทางของแรงนี้สามารถหาได้โดยใช้กฎมือซ้ายของเฟลมิง (หรือเรียกว่า 'กฎมือซ้ายสำหรับมอเตอร์' ของเฟลมิง)

ในทำนองเดียวกัน ถ้าสายนำถูกบังคับให้อยู่ภายใต้สนามแม่เหล็ก จะมีกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้นในสายนำนั้น ทิศทางของแรงนี้สามารถหาได้โดยใช้กฎมือขวาของเฟลมิง

ในทั้งกฎมือซ้ายและมือขวาของเฟลมิง มีความสัมพันธ์ระหว่างสนามแม่เหล็ก กระแสไฟฟ้า และแรง ความสัมพันธ์นี้กำหนดทิศทางโดยกฎมือซ้ายและมือขวาของเฟลมิงตามลำดับ

กฎเหล่านี้ไม่ได้กำหนดขนาดแต่แทนที่จะแสดงทิศทางของพารามิเตอร์ใด ๆ สามตัว (สนามแม่เหล็ก กระแสไฟฟ้า แรง) เมื่อรู้ทิศทางของพารามิเตอร์อื่น ๆ สองตัว

กฎมือซ้ายของเฟลมิงใช้ได้กับมอเตอร์ไฟฟ้าและกฎมือขวาของเฟลมิงใช้ได้กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

กฎมือซ้ายของเฟลมิงคืออะไร?

พบว่าเมื่อสายนำที่มีกระแสไฟฟ้าถูกวางไว้ภายในสนามแม่เหล็กจะมีแรงกระทำต่อสายนำในทิศทางตั้งฉากกับทิศทางของกระแสไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก

ในภาพด้านล่าง ช่วงหนึ่งของสายนำที่มีความยาว 'L' ถูกวางอยู่ในแนวตั้งในสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอที่มีความแข็งแกร่ง 'H' ซึ่งสร้างขึ้นโดยขั้วแม่เหล็ก N และ S ถ้ากระแส 'I' ไหลผ่านสายนำนี้ ขนาดของแรงที่กระทำต่อสายนำคือ:

ยื่นมือซ้ายออกมาโดยให้นิ้วหัวแม่มือ นิ้วชี้ และนิ้วกลางตั้งฉากกัน ถ้านิ้วชี้แทนทิศทางของสนามแม่เหล็กและนิ้วกลางแทนทิศทางของกระแสไฟฟ้า นิ้วหัวแม่มือจะแสดงทิศทางของแรง

เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านสายนำ สนามแม่เหล็กจะเกิดขึ้นรอบ ๆ สายนำ สนามแม่เหล็กสามารถจินตนาการได้โดยการพิจารณาเส้นทางป้อนสนามแม่เหล็กหลายเส้นที่ป้อนรอบสายนำ.

ทิศทางของเส้นทางป้อนสนามแม่เหล็กสามารถกำหนดได้โดยกฎไขควงของแม็กซเวลล์หรือกฎการจับมือขวา

ตามกฎเหล่านี้ ทิศทางของเส้นทางป้อนสนามแม่เหล็ก (หรือฟลักซ์) เป็นวงกลมตามเข็มนาฬิกาหากกระแสไหลออกจากผู้ชม นั่นคือ ถ้าทิศทางของกระแสผ่านสายนำเป็นไปในทิศทางที่เข้าจากระนาบที่กำหนดในรูปภาพ

ตอนนี้ถ้าสนามแม่เหล็กแนวนอนสนามแม่เหล็กถูกนำไปใช้ภายนอกสายนำ สนามแม่เหล็กทั้งสองนี้ คือสนามรอบ ๆ สายนำเนื่องจากกระแสผ่านสายนำและสนามแม่เหล็กที่นำไปใช้ภายนอกจะมีปฏิสัมพันธ์กัน

เราสังเกตเห็นในภาพว่าเส้นทางป้อนสนามแม่เหล็กของสนามแม่เหล็กภายนอกมาจากขั้ว N ไปยังขั้ว S นั่นคือจากซ้ายไปขวา

เส้นทางป้อนสนามแม่เหล็กของสนามแม่เหล็กภายนอกและเส้นทางป้อนสนามแม่เหล็กเนื่องจากกระแสในสายนำอยู่ในทิศทางเดียวกันเหนือสายนำ และอยู่ในทิศทางตรงกันข้ามใต้สายนำ

ดังนั้นจะมีเส้นทางป้อนสนามแม่เหล็กที่อยู่ในทิศทางเดียวกันมากกว่าใต้สายนำ

ดังนั้นจะมีความเข้มข้นของเส้นทางป้อนสนามแม่เหล็กมากขึ้นในพื้นที่เล็ก ๆ เหนือสายนำ เนื่องจากเส้นทางป้อนสนามแม่เหล็กไม่ใช่เส้นตรงอีกต่อไป พวกมันมีแรงดึงเหมือนยางยืด

ผลคือจะมีแรงที่ทำให้สายนำเคลื่อนจากสนามแม่เหล็กที่มีความเข้มข้นมากไปยังสนามแม่เหล็กที่มีความเข้มข้นน้อย นั่นคือจากตำแหน่งปัจจุบันลงมา

ตอนนี้ถ้าคุณสังเกตทิศทางของกระแส แรง และสนามแม่เหล็กในคำอธิบายด้านบน คุณจะพบว่าทิศทางนั้นเป็นไปตามกฎมือซ้ายของเฟลมิง.