Kako funkcionira pravilo gimbala u elektrotehnici

Rasprostranjen u prirodi elektromagnetska polja i valovi, noseći međusobno povezanu električnu i magnetsku energiju. U prostoru se nalaze okomito jedan na drugi.

Glavne karakteristike elektromagnetskog polja su:

• jakost električnog polja, označena indeksom «H»;

• magnetska indukcija «B» (ili jakost magnetskog polja);

• elektromagnetski potencijal.

Kada električna struja prolazi oko žice, magnetsko polje… Njegov intenzitet (magnetska indukcija) ovisi o veličini i smjeru struje. Uz pomoć kardanskog pravila utvrđuje se međusobna ovisnost i smjer gibanja struje i magnetske indukcije.

Smjer rotacije kardana

Svjetska industrijska proizvodnja razvila je tradiciju masovne uporabe niti s desnim smjerom namotavanja. Izrežite na vijke, vijke, vijke, bušilice.

Kada se glava spojnice okrene u smjeru kazaljke na satu, što ponavlja kretanje Sunca na nebu, dolazi do zavrtanja.Da biste rastavili spoj, potrebno je okrenuti glavu u suprotnom smjeru.

Korišteno u elektrotehnici i vektorskoj algebri, «Gimbal Rule» pretpostavlja točno ovu orijentaciju niti. Ne smije se brkati s lijevom zavojnicom koju koristi primjerice plinska industrija ili pojedinačni slučajevi spojnih elemenata u strojogradnji.

Primjena pravila

Donja slika prikazuje položaj strujnog vodiča, gimbala i linija magnetskog polja.

1. Određivanje smjera magnetske indukcije duž vektora struje

Ako, paralelno sa žicom, mentalno pričvrstite gimbal tako da se njegovo translacijsko kretanje tijekom rotacije od ručke podudara s kretanjem struje «I» u žici, tada će ručka kardana pokazati orijentaciju linija «B »magnetske indukcije sile.

2. Određivanje smjera struje duž vektora magnetske indukcije

Ako je orijentacija magnetske indukcije generirane strujom koja teče u prstenastoj žici poznata, tada je potrebno postaviti gimbal na takav način da se njegovo translacijsko kretanje podudara s ovim vektorom B. Tada će okretanje ručke pokazati smjer struja unutar vodiča.

Pravilo desne ruke

Isti odnos između struje i magnetske indukcije može se definirati na drugi način.

S četiri prsta desne ruke pričvrstite žicu. U tom slučaju veliki istureni prst trebao bi označavati smjer struje. Tada će preostali prsti (od kažiprsta do malog prsta) pokazati orijentaciju magnetske indukcije.