Regla de la mano izquierda
Siempre que un conductor portador de corriente se encuentre debajo de un campo magnético, habrá una fuerza que actuará sobre el conductor y, por otro lado, si un conductor entra forzosamente bajo un campo magnético, habrá una corriente inducida en ese conductor. En ambos fenómenos, hay una relación entre el campo magnético, la corriente y la fuerza. Esta relación está determinada direccionalmente por la regla de la Mano Izquierda de Fleming y la regla de la Mano Derecha de Fleming, respectivamente. Direccionalmente significa que estas reglas no muestran la magnitud sino que muestran la dirección de cualquiera de los tres parámetros (campo magnético, corriente, fuerza) si se conoce la dirección de los otros dos. La regla de la mano izquierda de Fleming es principalmente aplicable para el motor eléctrico y la regla de la mano derecha de Fleming es principalmente aplicable para el generador eléctrico.
A finales del siglo XIX, John Ambrose Fleming introdujo ambas reglas y, según su nombre, las reglas son bien conocidas como la regla de la mano izquierda y la derecha de Fleming.
La regla de la mano izquierda de Fleming
Se encuentra que cada vez que un conductor portador de corriente se coloca dentro de un campo magnético, una fuerza actúa sobre el conductor, en una dirección perpendicular a ambas direcciones de la corriente y el campo magnético.
En la figura se muestra que, una porción de un conductor de longitud L colocada verticalmente en una fuerza de campo magnético horizontal uniforme H, producida por dos polos magnéticos N y S. Si i es la corriente que fluye a través de este conductor, la magnitud de la actos de fuerza en el conductor es,
Extienda la mano izquierda con el índice, el segundo dedo y el pulgar en el ángulo correcto entre sí. Si el dedo índice representa la dirección del campo y el segundo dedo representa el de la corriente, el pulgar da la dirección de la fuerza.
Mientras que la corriente fluye a través de un conductor, un campo magnético es inducido a su alrededor. El campo magnético se puede imaginar considerando números de líneas de fuerza magnéticas cerradas alrededor del conductor. La dirección de las líneas de fuerza magnéticas se puede determinar mediante la regla de sacacorchos de Maxwell o la regla de agarre de la mano derecha. Según estas reglas, la dirección de las líneas de fuerza magnética (o líneas de flujo) es en sentido horario si la corriente fluye fuera del visor, es decir, si la dirección de la corriente a través del conductor está hacia adentro desde el plano de referencia como se muestra en figura.
Ahora bien, si se aplica un campo magnético horizontal externamente al conductor, estos dos campos magnéticos, es decir, el campo alrededor del conductor debido a la corriente a través de él y el campo aplicado externamente interactuarán entre sí. Observamos en la imagen que las líneas de fuerza magnéticas del campo magnético externo son de N a S polo que es de izquierda a derecha. Las líneas de fuerza magnéticas del campo magnético externo y las líneas de fuerza magnéticas debido a la corriente en el conductor están en la misma dirección sobre el conductor, y están en la dirección opuesta debajo del conductor. Por lo tanto, habrá un mayor número de líneas de fuerza magnéticas codireccionales por encima del conductor que las de debajo del conductor. En consecuencia, habrá una mayor concentración de líneas de fuerza magnéticas en un espacio pequeño por encima del conductor. Como las líneas de fuerza magnéticas ya no son líneas rectas, están bajo tensión como bandas elásticas estiradas. Como resultado, habrá una fuerza que tenderá a mover el conductor de un campo magnético más concentrado a un campo magnético menos concentrado, es decir, desde la posición actual hacia abajo. Ahora, si observas la dirección de la corriente, la fuerza y el campo magnético en la explicación anterior, verás que las direcciones están de acuerdo con la regla de la mano izquierda de Fleming.
Fleming regla de la mano derecha
Según la ley de Faraday de inducción electromagnética, cada vez que un conductor se mueve dentro de un campo magnético, habrá una corriente inducida en él. Si este conductor se mueve con fuerza dentro del campo magnético, habrá una relación entre la dirección de la fuerza aplicada, el campo magnético y la corriente. Esta relación entre estas tres direcciones está determinada por la Regla de la Mano Derecha de Fleming.
Esta regla dice “Extienda la mano derecha con el dedo índice, el segundo dedo y el pulgar en el ángulo correcto entre sí. Si el dedo índice representa la dirección de la línea de fuerza, el pulgar apunta en la dirección del movimiento o la fuerza aplicada, luego el segundo dedo apunta en la dirección de la corriente inducida.