еднородно магнитно поле е такова, при което магнитното поле е еднакво във всички точки в пространството, както в модул, така и по посока и посока. В него индукционните линии са успоредни и са на еднакво разстояние един от друг. Може да се получи вътре в a тържественоОотивам достатъчно дълго.
Прочетете също: Електромагнетизъм — частта от физиката, която свързва електричеството и магнетизма
Индукционни линии на магнитно поле
Индукционните линии са функция, която ви позволява по-лесно да визуализирате пространствената конфигурация на магнитното поле. Такива линии имат някои характеристикиважно, да знам:
- винаги са затворени;
- излизане през магнитен север и влизане в магнитен юг;
- когато са на еднакво разстояние, те представляват еднородно магнитно поле;
- те са доста концентрирани в близост до магнитните полюси, тъй като на тези места магнитното поле е по-интензивно.
За разлика от силови линии на електрическото поле, линиите на магнитното поле винаги са затворени. Това е така, защото не е възможно те да съществуват монополимагнитен, това означава, че всяко намагнетизирано тяло има както южен полюс, така и северен магнитен полюс.
Определение за еднородно магнитно поле
Дефиницията за еднородно магнитно поле е проста: то е a поле, което представя един и същ модул, посока и смисъл във всички точки на пространството. Графично еднородното магнитно поле е представено от област, където индукционните линии са успоредни и са на еднакво разстояние една от друга.
Възможно е да се създаде еднородно магнитно поле с помощта на a достатъчно дълъг соленоид. В този случай, електрически ток преминаването по проводниците на соленоида създава магнитно поле, много подобно на еднородно магнитно поле в центъра на соленоида. Докато се приближаваме до краищата на соленоида, обаче, ръбовите ефекти причиняват магнитното поле да стане по-хетерогенно.
Следващата фигура показва дълъг соленоид. Вътре можете да видите, челиниите на магнитното поле сауспоредно и равномернона разстояние. Такива условия показват, че в тези региони магнитното поле се счита за еднородно.
Връзка между еднородното магнитно поле и магнитната сила
Еднородните магнитни полета са важни за изследването на магнитните явления, тъй като чрез тях е възможно изчисленията, включващи взаимодействието между магнитните полета и електрически заряди в движение стават по-лесни за разрешаване.
Когато заредена частица взаимодейства с магнитно поле, върху тази частица действа магнитна сила. THE силамагнитен е перпендикулярна на вектора на магнитното поле, както и на собствената посока на скоростта на частицата, така че тези частиците започват да описват кръгови или дори спираловидни пътеки, докато се движат в a регион на еднородно магнитно поле.
Най-често срещаните изчисления, включващи еднородни магнитни полета, са тези, при които трябва да определим магнитна сила упражнено върху движещи се товари. Магнитната сила може да се изчисли чрез продуктмеждуОмодулдавазарежданеелектрически, В скоростдавачастица това е модулнаполемагнитен, в допълнение към синуса на ъгъла, който се образува между v и B. Вижте формулата по-долу:
Ф – магнитна сила (N)
Какво – електрически заряд (C)
v – скорост на частиците (m/s)
Б – магнитно поле (T)
θ – ъгъл между v и B
Вижте също: Електромагнитна индукция - какво е това и как работи?
Упражнения върху еднородно магнитно поле
Въпрос 1 - По отношение на линиите на индукция на еднородно магнитно поле се правят следните твърдения.
I – Те са затворени линии.
II – Това са линии, които напускат магнитния юг и влизат в магнитния север.
III – Те са еднакво разположени линии.
IV – Те са отворени линии, които напускат положителните заряди и влизат в отрицателните.
Те са правилни:
а) I, II и II.
б) I и II.
в) II и III.
г) III и IV.
Резолюция:
Нека анализираме твърденията:
аз - ВЯРНО.
II - ВЯРНО.
III - ВЯРНО.
IV - НЕВЕРНО. Линиите, които излизат от положителните заряди и влизат в отрицателните, са линиите на електрическото поле.
Въпрос 2 — Еднородното магнитно поле се характеризира с равномерно разделяне на индукционните линии. Проверете алтернативата, която не представлява еднаква характеристика на магнитното поле.
а) Линиите на еднородното магнитно поле са успоредни.
б) Еднородно магнитно поле може да се получи вътре в достатъчно дълъг соленоид.
в) В еднородно магнитно поле големината, посоката и посоката на магнитното поле са еднакви във всички точки.
г) В еднородно магнитно поле силовите линии могат да се пресичат.
Резолюция:
Фалшивата алтернатива е буква Д, тъй като линиите на индукция на магнитното поле, равномерни или не, не се пресичат.
въпрос 3 – Електрически заредена частица с електрически заряд 5 µC влиза в област с еднородно магнитно поле с интензитет, равен на 2.0.10-5 T, при скорост 300 m/s, перпендикулярно на магнитното поле. Определете силата на магнитната сила, действаща върху частицата.
а) 3.0.10-8 н
б) 2.0.10-7 н
в) 4.0.10-9 н
г) 5.0.10-6 н
Резолюция:
За да отговорим на упражнението, ще изчислим магнитната сила. Гледам:
От Рафаел Хелърброк
Учител по физика
Източник: Бразилско училище - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/campo-magnetico-uniforme.htm
