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Définition de la règle de Fleming
La règle de la main gauche de Fleming indique la direction de la poussée sur un conducteur transportant un courant dans un champ magnétique, Wikimedia Commons.
La règle stipule que si nous étirons le pouce, le majeur et l'index de la main gauche de telle manière qu'ils forment un angle de, alors le pouce pointera dans la direction de la force, lemajeur pointera dans la direction du courantet l'index représentera la direction du champ magnétique.
Un moyen facile de s'en souvenir est d'utiliser l'acronyme FBI, où les lettres représentent les propriétés définies ci-dessus. Les lettres représentent chacun des doigts en commençant par le pouce et en terminant par le majeur. Travaillons maintenant sur quelques exemples de problèmes simples où nous pouvons appliquer la règle de la main gauche de Fleming.
Exemples de la règle de la main gauche de Fleming
Imagine un fil traversant l'écran de l'ordinateur, où le courant circule de la gauche vers la droite de l'écran et où le champ magnétique externe circule du haut vers le bas de l'écran. Quelle sera la direction de la force exercée sur le conducteur ?
Étant donné la direction du courant et du champ magnétique, la force ou la poussée sera dirigée vers l'écran, StudySmarter Originals.
En utilisant la règle de la main gauche de Fleming, place l'index et le majeur dans la direction du champ magnétique et du courant, respectivement. Le pouce sera dirigé vers l'écran, la force est donc dirigée vers l'écran.
Imagine un fil placé sur le sol, transportant un courant qui circule du sud vers le nord. Il subit une force vers l'est. Le champ magnétique pointe-t-il vers le sol ou vers le ciel ?
La direction du champ magnétique externe peut être trouvée en utilisant la règle de la main gauche de Fleming. en alignant le pouce et l'index dans la direction du courant et de la force, StudySmarter Originals.
En plaçant le majeur dans le sens du courant et le pouce vers l'est, on constate que le champ magnétique pointe vers le ciel.
Après ces exemples introductifs, voyons un cas d'utilisation dans lequel la règle de la main gauche de Fleming peut être appliquée.
Cas d'utilisation de la règle de la main gauche de Fleming
La règle de la main gauche de Fleming peut être appliquée dans le circuit d'un moteur électrique, où elle peut être utilisée pour déterminer la force agissant sur le fil conducteur de courant présent à l'intérieur du moteur électrique.
L'image montre le fonctionnement d'un moteur électrique grâce à l'interaction de la bobine porteuse de courant et du champ magnétique, StudySmarter Originals.
Application de la règle de la main gauche de Fleming
La figure ci-dessus montre le fonctionnement d'un moteur électrique. Nous voyons que le courant entre dans la boucle par le bras droit. Pointe le majeur dans la direction du courant dans le bras droit de la bobine. L'index pointe vers le pôle sud car il représente la direction du champ magnétique (du nord au sud). En pointant le majeur dans la direction du courant, tu obtiendras la direction de la force exercée sur les deux bras de la bobine, comme le montre l'image. En conclusion, la bobine subit deux forces égales en magnitude mais opposées en direction, qui sont responsables de l'entraînement du moteur électrique.
Un couple est une paire de forces égales et opposées agissant sur l'une ou l'autre des extrémités d'un corps. L'ensemble de ces forces peut faire tourner un objet autour de son centre. Les forces dues à l'effet moteur exercent un couple sur le fil conducteur de courant à l'intérieur du moteur électrique.
Différence entre la règle de la main gauche et la règle de la main droite
Dans la règle de droite, le pouce indique la direction du mouvement du conducteur, Wikimedia Commons.
Fleming dispose également d'une règle de droite, qui est utilisée dans le cadre de l'induction électromagnétique.
L'induction électromagnétique est le phénomène grâce auquel un courant est induit dans un conducteur lorsque le champ magnétique qui l'entoure fluctue.
Ici, le pouce indique le mouvement du conducteur au lieu de la force sur le conducteur. Ces deux directions sont opposées l'une à l'autre, il est donc important de se souvenir de cette différence majeure avec la fonction du pouce dans la règle de Fleming pour la main gauche. L'index et le majeur ont tous deux la même fonction que dans la règle de la main gauche. Nous constatons que cette règle de la main droite nous dit la même chose que la règle de la main gauche de Fleming. Nous pouvons également le constater en plaçant les index de nos mains l'un contre l'autre, puis en plaçant les majeurs l'un contre l'autre : nos pouces pointent dans des directions opposées, affichant la différence de leur fonction entre les deux règles de la main. Il est important de connaître la différence entre ces deux règles.
Importance de la règle de la main gauche de Fleming
La règle de la main gauche de Fleming est importante car elle fournit un moyen simple et précis de trouver la direction de la force subie par un conducteur porteur de courant dans un champ magnétique, étant donné que tu connais à la fois la direction du courant et celle du champ magnétique. Nous avons vu l'importance de cette règle dans le cas d'utilisation d'un moteur électrique, où nous pouvions facilement identifier la direction dans laquelle la force agit sur les bras d'un moteur électrique. Si l'on considère que le fonctionnement de l'électromoteur (d'ailleurs très important) est bien compris en partie grâce à la règle de la main gauche de Fleming, on peut en conclure que la règle de la main gauche de Fleming est, bien qu'indirectement, importante dans la vie de tous les jours également.
Règle de la main gauche de Fleming - Principaux points à retenir
- La règle de la main gauche de Fleming stipule que le pouce pointe dans la direction de la force.l'index pointera dans la direction du champ magnétique, et le majeur pointera dans la direction du courant. Un moyen mnémotechnique est le FBI.
- La règle de la main droite de Fleming stipule que le pouce pointe dans la direction du mouvement du conducteur, l'index pointe dans la direction du champ magnétique, et le majeur pointe dans la direction du courant induit.
- Attention à la différence de fonction du pouce entre les deux règles de la main de Fleming.
- La règle de la main gauche de Fleming peut être utilisée pour identifier la direction des forces dans un moteur électrique.
- La règle de la main droite de Fleming peut être utilisée pour identifier le sens du courant induit dans un générateur électrique.
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