Соленоиди са източници на магнитно поле, образувано от навиващи се проводници проводници, равномерно разположени, концентрични и оформени като цилиндър с постоянен радиус. При преминаване от a електрически ток, започват да работят като електромагнити, произвеждащ a полемагнитнипостоянна вътре.
Интензивността на магнитното поле, произведено в соленоидите, е право пропорционална на електрическия ток, който преминава през тях, както и на броя на завъртанията, които ги образуват.
Вижте също: Магнитно поле - свойства, формули, упражнения
Магнитно поле в соленоид
когато ° Стекущелектрически пресича проводник, има появата на a магнитно поле. Например в соленоидите е възможно да се създаде концентрирано магнитно поле вътре в намотка от проводници. Според дължинанасоленоид, магнитното поле става повече униформа, така че индукционни линии от това поле останете паралелно и по равнораздалечени вътре. По краищата на соленоида от своя страна магнитното поле не е еднородно поради появата на
крайни ефекти, които изкривяват посоката и посоката на магнитното поле.
Полярността на магнитното поле, произведено в соленоидите, може да бъде открита с помощта направило на винт. За да го използваме, затваряме пръстите на дясната ръка в посоката, в която токът протича по соленоида (по посока на часовниковата стрелка или обратно на часовниковата стрелка), така че палецът да посочва посоката на севермагнитни. Погледнете фигурата по-долу, тъй като улеснява разбирането как работи правилото на винта.
Поправете електрическия ток, циркулиращ в равнината на екрана, обратно на часовниковата стрелка. В този случай, чрез затваряне на пръстите на дясната ръка в тази посока, палецът сочи „извън екрана“, така че това е посоката на вектора на магнитното поле, който винаги сочи към магнитния север.
Формула на магнитно поле в соленоид
Формулата, използвана за изчисляване на интензивността на a магнитно поле B което се генерира от a N-обратен соленоид, пресичано от a електрически ток аз, на дължина L, е както следва:
μ - магнитна пропускливост на средата (N / A²)
н - брой намотки (завои)
L - дължина на соленоида (m)
i - електрически ток (A)
Не спирайте сега... Има още след рекламата;)
Във формулата по-горе елементът N / L представлява брой завъртания на единица дължина на соленоида. Освен това във вакуум модулът на пропускливостмагнитни равно на μ0 = 4π.10-7 AT-2.
Вижсъщо: Какво е магнетизъм?
Решени упражнения върху магнитното поле на соленоида
Въпрос 1 - (Udesc) Помислете за идеален дълъг соленоид, съставен от 10 000 оборота на метър, носен от непрекъснат ток от 0,2 А. Модулът и линиите на магнитното поле вътре в идеалния соленоид са съответно:
а) нула, несъществуваща.
б) 8π.10-4 Т, концентрични кръгове.
в) 4π.10-4 T, цилиндрични витла.
г) 8π.10-3 T, радиали, произхождащи от оста на соленоида.
д) 8π.10-4 Т, прави линии, успоредни на оста на соленоида.
Резолюция:
За да изчислим силата на магнитното поле, произведено от този соленоид, ще използваме формулата, която свързва броя намотки на метър и силата на електрическия ток.
Въз основа на изчислението, направено по-горе, намираме силата на магнитното поле, произведено вътре в соленоида. По този начин, правилната алтернатива е буква D.
Въпрос 2 - (Enem) Електромагнитният кран за боклук може да вдига тонове скрап в зависимост от количеството индукция в неговия електромагнит. Електромагнитът е устройство, което обикновено използва електрически ток за генериране на магнитно поле конструиран чрез навиване на проводящ проводник около сърцевина от феромагнитен материал (желязо, стомана, никел, кобалт).
За да се увеличи товароносимостта на крана, коя електромагнитна характеристика може да бъде намалена?
а) Диаметър на проводника
б) Разстояние между завоите
в) Линейна плътност на завоите
г) Ток, протичащ през проводника
д) Относителна пропускливост на сърцевината
Резолюция:
За да се получи по-голяма сила, магнитното поле, произведено от соленоида, трябва да бъде по-интензивно. По този начин сред показаните алтернативи единственият начин да се направи е да се намали разстоянието между завоите. Правилната алтернатива е буквата Б.
От Рафаел Хеллерброк
Учител по физика
