Solenoidy jsou zdroje magnetického pole vytvářeného vinutími vodiče, rovnoměrně rozmístěné, soustředné a ve tvaru válce s konstantním poloměrem. Při průchodu a elektrický proud, začnou pracovat jako elektromagnety, vyrábějící a polemagnetickýkonstantní uvnitř.
Intenzita magnetického pole vytvářeného v solenoidech je přímo úměrná elektrickému proudu, který jimi prochází, stejně jako počtu závitů, které je tvoří.
Podívejte se také: Magnetické pole - vlastnosti, vzorce, cvičení
Magnetické pole v solenoidu
když Cproudelektrický kříží vodič, nastává vznik a magnetické pole. Například v solenoidech je možné vytvářet koncentrované magnetické pole uvnitř vinutí drátů. Podle délkazsolenoid, magnetické pole se stává více jednotný, takže indukční vedení z tohoto polního pobytu paralelní a stejněrozmístěny uvnitř. Na okrajích solenoidu zase není magnetické pole rovnoměrné kvůli vzhledu hranové efekty, které narušují směr a směr magnetického pole.
Polaritu magnetického pole vytvářeného v solenoidech lze zjistit pomocíšroubové pravidlo. Chcete-li jej použít, zavřete prsty pravé ruky ve směru, ve kterém proud běží podél solenoidu (ve směru nebo proti směru hodinových ručiček), takže palec označuje směr severnímagnetický. Podívejte se na obrázek níže, protože usnadňuje pochopení toho, jak funguje šroubovací pravidlo.
Opravte elektrický proud cirkulující v rovině obrazovky proti směru hodinových ručiček. V tomto případě zavřením prstů pravé ruky v tomto směru ukazuje palec „mimo obrazovku“, jedná se tedy o směr vektoru magnetického pole, který vždy ukazuje na magnetický sever.
Vzorec magnetického pole v solenoidu
Vzorec použitý k výpočtu intenzity a magnetické pole B který je generován a Elektromagnet elektromagnetu N-turn, překřížený a elektrický proud já, z délka L, je následující:
μ - magnetická permeabilita média (N / A²)
N - počet vinutí (otáček)
L - délka solenoidu (m)
i - elektrický proud (A)
Ve výše uvedeném vzorci prvek N / L. představuje počet závitů na jednotku délky solenoidu. Navíc ve vakuu modul modulu propustnostmagnetický rovná μ0 = 4π.10-7 NA-2.
Dívej setaky: Co je to magnetismus?
Vyřešená cvičení magnetického pole solenoidu
Otázka 1 - (Udesc) Zvažte ideální dlouhý solenoid složený z 10 000 otáček na metr, nesených nepřetržitým proudem 0,2 A. Čáry modulu a magnetického pole uvnitř ideálního solenoidu jsou:
a) null, neexistující.
b) 8π.10-4 T, soustředné kruhy.
c) 4π.10-4 T, válcové vrtule.
d) 8π.10-3 T, radiály pocházející z osy solenoidu.
e) 8π.10-4 T, přímky rovnoběžné s osou solenoidu.
Řešení:
Pro výpočet síly magnetického pole vytvářeného tímto solenoidem použijeme vzorec, který souvisí s počtem vinutí na metr a silou elektrického proudu.
Na základě výše provedeného výpočtu zjistíme sílu magnetického pole vytvářeného uvnitř solenoidu. Správnou alternativou je tedy písmeno D.
Otázka 2 - (Enem) Elektromagnetický smetiště jeřáb je schopen zvedat tuny šrotu, v závislosti na míře indukce v jeho elektromagnetu. Elektromagnet je zařízení, které obvykle používá elektrický proud k vytváření magnetického pole vyrobeno navinutím vodivého drátu kolem jádra z feromagnetického materiálu (železo, ocel, nikl, kobalt).
Kterou elektromagnetickou charakteristiku lze snížit pro zvýšení nosnosti jeřábu?
a) Průměr drátu vodiče
b) Vzdálenost mezi zatáčkami
c) Lineární hustota závitů
d) Proud protékající drátem
e) Relativní propustnost jádra
Řešení:
K vytvoření větší síly musí být magnetické pole produkované solenoidem intenzivnější. Mezi zobrazenými alternativami je tedy jediným způsobem, jak to udělat, zmenšit vzdálenost mezi zatáčkami. Správnou alternativou je písmeno B.
Autor: Rafael Hellerbrock
Učitel fyziky
Zdroj: Brazilská škola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/campo-magnetico-no-solenoide.htm
