Правило левой и правой руки: подготовка к ОГЭ по физике

Коротко о главном

В физике есть два похожих, но разных правила:

• Правило левой руки — определяет направление силы Ампера (действующей на проводник с током в магнитном поле) или силы Лоренца (действующей на заряд, движущийся в магнитном поле).
• Правило правой руки — определяет направление индукционного тока в проводнике при его движении в магнитном поле, а также направление магнитного поля вокруг проводника с током (правило буравчика — отдельный случай).

Главное — не перепутать руки и не перепутать, какая величина «входит», а какая «получается».

Определения и формулы/правила

Правило	Что определяет	Формулировка	Формула
Левой руки (сила Ампера)	Направление силы, действующей на проводник с током в магнитном поле	Ладонь левой руки располагают так, чтобы линии индукции $B$ входили в ладонь, четыре пальца направляют по току $I$, тогда отогнутый большой палец покажет направление силы $F$	$F = BIl\sin\alpha$
Левой руки (сила Лоренца)	Направление силы, действующей на движущийся заряд в магнитном поле	Линии $B$ входят в ладонь, четыре пальца — по направлению скорости $v$ положительного заряда, большой палец — направление силы $F_л$	$F_л = qvB\sin\alpha$
Правой руки (индукционный ток)	Направление индукционного тока в движущемся проводнике	Линии $B$ входят в ладонь, большой палец — по направлению скорости $v$ проводника, четыре пальца показывают направление индукционного тока	Основано на явлении ЭМИ
Правой руки (буравчика)	Направление линий магнитного поля вокруг проводника с током	Если вращать рукоятку буравчика по направлению тока, поступательное движение буравчика (правого винта) укажет направление линий $B$	—

Важно: для отрицательного заряда (например, электрона) направление силы Лоренца противоположно тому, что дают четыре пальца — нужно развернуть результат на 180°.

Как применять

Пример 1. Сила Ампера. Проводник с током направлен вправо, линии магнитного поля направлены от нас (за плоскость чертежа). Определить направление силы.

Решение: располагаем левую руку так, чтобы линии $B$ входили в ладонь (то есть ладонь смотрит от нас), четыре пальца — вправо (по току). Большой палец покажет направление силы — вверх.

Пример 2. Сила Лоренца для электрона. Электрон влетает в магнитное поле, направленное вверх, двигаясь вправо. Найти направление силы.

Решение: сначала находим направление для положительного заряда — ладонь так, чтобы $B$ входило в неё (снизу), четыре пальца — вправо (по $v$), большой палец покажет силу — на нас. Но заряд электрона отрицательный, поэтому реальная сила направлена от нас.

Пример 3. Индукционный ток. Проводник движется вниз в магнитном поле, направленном к нам. Определить направление индукционного тока.

Решение: правая рука — линии $B$ входят в ладонь (ладонь к нам), большой палец — вниз (по скорости движения проводника). Четыре пальца покажут направление тока в проводнике.

Типичные ошибки

• Перепутать руку: для силы Ампера и Лоренца — всегда левая, для индукционного тока — всегда правая.
• Забыть развернуть результат на 180° для отрицательного заряда при использовании силы Лоренца.
• Направлять четыре пальца по вектору силы вместо тока/скорости — по правилу пальцы указывают на исходную величину (ток или скорость), а сила получается с большого пальца.
• Неверно располагать ладонь относительно линий поля — линии должны именно входить в ладонь, а не выходить из неё.
• Путать правило буравчика (для поля вокруг проводника) с правилом левой руки (для силы на проводник) — это разные задачи.

Где встречается на экзамене

• Задание 3 — качественные вопросы на понимание магнитных явлений, направление линий поля, взаимодействие проводников с током.
• Задание 5 — определение направления силы Ампера, силы Лоренца или индукционного тока по рисунку с использованием правила руки.
• Задание 19 — расчётные и комбинированные задачи, где нужно не только применить правило руки для определения направления, но и рассчитать модуль силы или другую физическую величину, связанную с магнитным взаимодействием.