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Regla de la mano derecha
¿Para qué sirve la regla de la mano derecha?
La regla de la mano derecha o regla de los tres dedos es una ayuda para visualizar vectores en un sistema de coordenadas tridimensional. Esta nemotecnia se utiliza en diversos campos de las matemáticas y la física:
- En geometría, orientación de un vector o punto vectorial a partir del producto cruzado de un sistema de coordenadas.
- Para determinar la dirección del momento angular cuando los cuerpos giran.
- En física, en el contexto del electromagnetismo y la ingeniería eléctrica, se conoce como regla de causa y efecto (regla UVW). En este contexto, también se describe como regla del sacacorchos o regla del puño derecho.
La regla de la mano derecha en física
En el campo de la física, la regla de la mano derecha se produce principalmente en el ámbito de un campo magnético. Siempre que un conductor portador de corriente está expuesto a un campo magnético, por ejemplo por un imán de herradura, se ejerce una fuerza sobre este portador de carga. La ayuda visual ilustra las direcciones en las que las fuerzas actúan sobre el conductor:
El pulgar marca la dirección de movimiento de las partículas cargadas positivamente (electrones) en el sentido de la corriente de + a -. Esta dirección de movimiento se denomina tensión (amperios).
El dedo índice describe la dirección de las líneas del campo magnético del polo norte al polo sur. La regla de la mano derecha también puede utilizarse para determinar la polaridad de las líneas de campo magnético, es decir, su dirección. La densidad de flujo magnético describe la intensidad de este campo.
En esta constelación, el dedo corazón indica entonces la fuerza que influye en el portador de carga portador de corriente.
Es importante que los tres dedos sean perpendiculares entre sí según la dirección de la fuerza: Esto significa que las fuerzas del campo magnético actúan siempre perpendiculares al conductor portador de corriente y paralelas a él perpendiculares a la dirección de movimiento del objeto.
Cuidado con la dirección de movimiento de los electrones: En general, las partículas cargadas eléctricamente se mueven desde el polo negativo de una fuente eléctrica hacia el polo positivo. Sin embargo, la regla de la derecha supone un sentido de la corriente de + a -. Esto significa que el movimiento es exactamente el contrario.
La fuerza de Lorentz
El físico holandés Henrik Lorentz estudió en detalle los efectos descritos por la regla de los tres dedos o de la mano. En su honor, la fuerza que actúa sobre el portador de carga en movimiento dentro de esta estructura se denominó también fuerza de Lorentz.
La fuerza de Lorentz es la fuerza que mueve un conductor portador de corriente dentro del campo de un imán. Dependiendo de la dirección de flujo de la corriente en el conductor, la fuerza de Lorentz actúa en diferentes direcciones.
Regla de la mano izquierda o regla de la mano derecha: diferencias
A diferencia de la regla de la mano derecha, la regla de la mano izquierda se utiliza siempre que el flujo de los electrodos (flujo de corriente) va de + a -. En concreto, esto significa que la regla de la izquierda siempre se utiliza cuando hablamos de corriente eléctrica con portadores de carga negativos. Por tanto, la regla de la derecha se basa en partículas con carga positiva, los llamados cationes.