Што такое правіла свярдзёлка?

Таму, хто абраў электратэхніку ў якасці сваёй асноўнай прафесіі, вельмі добра вядомыя некаторыя асноўныя ўласцівасці электрычнага току і спадарожных яму магнітных палёў. Адно з найважнейшых з іх - гэта правіла свярдзёлка. З аднаго боку даволі складана назваць дадзенае правіла законам. Больш правільна казаць, што гаворка ідзе пра адзін з фундаментальных уласцівасцяў электрамагнетызму.

Што ж такое правіла свярдзёлка? Вызначэнне хоць і існуе, але для больш поўнага разумення варта ўспомніць асновы электрычнасці. Як вядома яшчэ са школьнага курсу фізікі, электрычны ток з'яўляецца рухам элементарных часціц, якія нясуць электрычны зарад па якім-небудзь які праводзіць матэрыялу. Звычайна яно супастаўляецца з межатомные перамяшчэннем валентных электронаў, якія дзякуючы вонкаваму ўздзеянню (да прыкладу, магнітнаму імпульсу) атрымліваюць порцыю энергіі, дастатковую для пакідання сваёй ўсталявалася арбіты ў атаме. Правядзем разумовы эксперымент. Для гэтага нам спатрэбяцца нагрузка, крыніца ЭРС і правадыр (провад), які злучае ўсе элементы ў адзіную замкнёную ланцуг.

Крыніца стварае ў правадыру накіраваны рух элементарных часціц. Пры гэтым яшчэ ў 19 стагоддзі было заўважана, што вакол такога правадыра ўзнікае магнітнае поле, якое круціцца ў тым ці іншым кірунку. Правіла свярдзёлка якраз і дазваляе вызначыць кірунак кручэння. Прасторавая канфігурацыя поля ўяўляе сабой своеасаблівую трубку, у цэнтры якой размяшчаецца правадыр. Здавалася б: якая розніца, як паводзіць сябе гэта якое генеруецца магнітнае поле! Аднак яшчэ Ампер звярнуў увагу, што два правадыра з токам ўздзейнічаюць адзін на аднаго сваімі магнітнымі палямі, адштурхваючыся або прыцягваючы адзін да аднаго, у залежнасці ад кірунку кручэння іх палёў. У далейшым на падставе шэрагу праведзеных эксперыментаў Ампер сфармуляваў і абгрунтаваў свой закон ўзаемадзеяння (дарэчы, ён ляжыць у аснове працы электрарухавікоў). Відавочна, што не ведаючы правіла свярдзёлка, зразумець працэсы, якія адбываюцца вельмі цяжка.

У нашым прыкладзе кірунак току вядома - ад «+» да «-». Веданне напрамкі дазваляе лёгка выкарыстоўваць правіла свярдзёлка. Думках пачынаем ўкручваць свярдзёлак са стандартнай правай разьбой ў правадыр (уздоўж яго) так, каб атрымліваецца паступальны рух было сувосева з кірункам праходжання току. У гэтым выпадку кручэнне дзяржальні будзе супадаць з кручэннем магнітнага поля. Можна скарыстацца іншым прыкладам: Укручваем звычайным шруба (болт, шрубу).

Азначанае правіла можа быць выкарыстана крыху інакш (хоць асноўны сэнс той жа): калі ў думках абхапіць правай рукой праваднік з токам так, каб чатыры сагнутых пальца паказвалі на кірунак, у якім круціцца поле, тады адагнуты вялікі палец будзе ўказваць кірунак току, які праходзіць праз праваднік . Адпаведна, дакладна і адваротнае: ведаючы кірунак току, «абхапіўшы» провад, можна даведацца кірунак вектару кручэння стваранага магнітнага поля. Дадзенае правіла актыўна выкарыстоўваецца пры разліках шпулек індуктыўнасці, у якіх у залежнасці ад кірунку віткоў атрымоўваецца аказваць ўздзеянне на працякаючая ток (ствараючы, пры неабходнасці, противоток).

Закон свярдзёлка дазваляе сфармуляваць следства: калі правую далонь размясціць такім чынам, каб лініі напружанасці генераванага магнітнага поля ўваходзілі ў яе, а чатыры выпрямленных пальца паказвалі на вядомае кірунак руху зараджаных часціц у правадыру, то адагнуты пад вуглом 90 градусаў вялікі палец будзе паказваць на кірунак вектару сілы, якая аказвае на правадыр ссоўвае ўздзеянне. Дарэчы, менавіта гэтая сіла стварае на вале любога электрарухавіка які круціць момант.

Як бачна, спосабаў выкарыстання вышэйпаказанага правілы даволі шмат, таму асноўная «складанасць» заключаецца ў падборы кожным чалавекам зразумелага менавіта яму.