Reguła prawej dłoni - Polski Serwis Naukowy

Reguła prawej dłoni jest konwencją określania względnych zwrotów pewnych wektorów w przestrzeni. Istnieją dwie ściśle związane ze sobą reguły prawej ręki.

Zwrot wektora związanego z uporządkowaną parą wektorów

Matematyka

Układ lewoskrętny po lewej, prawoskrętny po prawej.

Pierwsza reguła ma zastosowanie w przestrzeni trójwymiarowej. Osie OX i OY kartezjańskiego układu współrzędnych wyznaczają tu pewną zorientowaną płaszczyznę. Ponadto istnieje trzecia oś OZ, prostopadła do płaszczyzny OXY. Na mocy reguły prawej ręki stosuje się poniższe procedury wyboru jednego z dwóch możliwych zwrotów osi OZ tak, aby otrzymany układ był prawoskrętny.

Wektor – obiekt geometryczny w lub – zdaniem niektórych niepoprawnie – wartością), kierunek i zwrot określający orientację wzdłuż danego kierunku. Często przedstawia się go graficznie jako odcinek o określonym kierunku, lub jako strzałkę, łączącą początek bądź punkt zaczepienia oraz koniec wektora. Dla danych punktów początkowego A i końcowego B wektor oznacza się symbolem

Przewodnik elektryczny – substancja, która dobrze przewodzi prąd elektryczny, a przewodzenie prądu ma charakter elektronowy. Atomy przewodnika tworzą wiązania, w których elektrony walencyjne (jeden, lub więcej) pozostają swobodne (nie związane z żadnym z atomów), tworząc w ten sposób tzw. gaz elektronowy.

Ustawiamy dłoń z palcami wyprostowanymi wzdłuż osi OX. Następnie zginamy palce, z wyjątkiem kciuka, wskazując zwrot osi OY. Odwiedziony kciuk wskazuje zwrot osi OZ w układzie prawoskrętnym.

Zbliżona technika nazywana jest regułą trzech palców. Wyprostowany palec wskazujący prawej dłoni pokazuje zwrot osi OX. Zgięty palec środkowy pokazuje zwrot osi OY. Odwiedziony kciuk wskazuje wówczas zwrot osi OZ w układzie prawoskrętnym.

Jeżeli wyprostowany palec wskazujący prawej dłoni wskazuje kierunek i zwrot wektora $\vec A$ , a palec środkowy kierunek i zwrot wektora $\vec B$ , wówczas kciuk pokazuje kierunek i zwrot ich iloczynu wektorowego $\vec A \times \vec B$ .

Pole magnetyczne — stan przestrzeni, w której siły działają na poruszające się ładunki elektryczne, a także na ciała mające moment magnetyczny niezależnie od ich ruchu. Pole magnetyczne, obok pola elektrycznego, jest przejawem pola elektromagnetycznego. W zależności od układu odniesienia w jakim znajduje się obserwator, to samo zjawisko może być opisywane jako objaw pola elektrycznego, magnetycznego lub obu.

Fizyka (z gr. φύσις physis - "natura") – nauka o przyrodzie w najszerszym znaczeniu tego słowa. Fizycy badają właściwości i przemiany materii i energii oraz oddziaływanie między nimi. Do opisu zjawisk fizycznych używają wielkości fizycznych, wyrażonych za pomocą pojęć matematycznych, takich jak liczba, wektor, tensor. Tworząc hipotezy i teorie fizyki, budują relacje pomiędzy wielkościami fizycznymi.

Można także umówić się, że kolejne palce prawej dłoni w opisanym powyżej układzie pokazują zwrot kolejnych osi: odwiedziony kciuk pokazuje zwrot osi OX, wyprostowany palec wskazujący osi OY, zgięty palec środkowy osi OZ.

Istnieje jeszcze jeden sposób skorzystania z reguły prawej ręki. Należy wyobrazić sobie osobę stojącą z rozłożonymi rękami i patrzącą w stronę, w którą zwrócona jest oś OX (do przodu). Głowa tej osoby wskazuje zwrot osi OY (w górę), zaś prawa ręka pokazuje zwrot osi OZ (w prawo).

Fizyka

Reguła prawej dłoni

W fizyce reguła prawej dłoni pozwala określić kierunek ruchu przewodnika w polu magnetycznym. Jeżeli 4 wyprostowane palce prawej dłoni (lub wyprostowany palec wskazujący) wskazują zwrot linii pola magnetycznego, a kciuk wskazuje umowny zwrot linii pola elektrycznego (od plusa do minusa), wówczas przewodnik poruszy się w tym samym kierunku, w którym otwarta dłoń wykonuje ruch popychający (lub w kierunku zgiętego palca środkowego, p. rysunek).

Inna reguła prawej dłoni pozwala określić kierunek prądu indukowanego w przewodniku. Jeżeli wektor indukcji pola magnetycznego wchodzi w prawą dłoń, a kciuk pokazuje kierunek ruchu przewodnika, wówczas wyciągnięte 4 palce wskazują zwrot linii pola elektrycznego indukcji, powstającego w przewodniku.

W innej wersji, znanej też jako reguła trzech palców, palec wskazujący prawej ręki wskazuje zwrot indukcji pola magnetycznego, a kciuk – zwrot prędkości ruchu przewodnika. Odgięty palec środkowy wskazuje wówczas zwrot indukowanego prądu.

Zwrot związany z rotacją

Reguła prawej dłoni

W fizyce druga forma reguły prawej dłoni określa regułę, w myśl której jeśli prawą dłonią obejmiemy przewodnik elektryczny tak, że kciuk wskazuje kierunek przepływu prądu elektrycznego $\vec{I}$ w przewodniku, to zgięte pozostałe palce wskażą kierunek i zwrot wektora indukcji magnetycznej $\vec{B}$ .

Zobacz też

reguła lewej dłoni