Řešená cvičení: Magnetické pole kruhové spirály

Obecně řečeno, magnetické pole je definováno jako jakákoli oblast prostoru kolem vodiče neseného proudem elektrický nebo kolem magnetu, v tomto případě kvůli zvláštním pohybům, které elektrony vykonávají uvnitř svého atomy.
Vektor magnetické indukce lze vypočítat rovnicí , kdy se jedná o kruhovou zatáčku.
Kde: B = vektorové indukční elektrické pole
μ = elektrická konstanta permitivity
1) (Unicamp – SP) Homogenní vodič s odporem 8,0 Ω má tvar kruhu. Proud I = 4,0 A přichází přes přímý drát v bodě A a odchází přes bod B přes další kolmý přímý drát, jak je znázorněno na obrázku. Odpory přímých drátů lze považovat za zanedbatelné.
a) vypočítejte intenzitu proudů ve dvou obloucích po obvodu mezi A a B.
b) vypočítejte hodnotu intenzity magnetického pole B ve středu O kruhu.
Řešení
a) Jsou uvedeny v problému:
I = 4,0A
R = 8,0 Ω
Následující obrázek schematicky znázorňuje problém:

S 8,0 Ω, odporem po celém obvodu, dojdeme k závěru, že úsek odpovídající 1/4 obvodu má odpor:
R₁ = 2,0 Ω
A druhý úsek, odpovídající 3/4 obvodu, má odpor

R₂ = 6,0 Ω
Protože potenciální rozdíl je stejný pro každý rezistor, máme:
U₁ = U₂
R₁.i₁ = R₂.i₂
2.0.i₁ = 6,0.i₂
i₁ = 3,0.i₂
proudu já dorazí nití do bodu A a rozdělí se na i₁ Ahoj₂, tím pádem:
i = i₁ + i₂, vědět to I = 4,0 A je to? i₁= 3,0.i₂, Musíme:
4,0 = 3,0i₂ + i₂
4,0 = 4,0.i₂
i₂ = 1,0 A
Proto,
i₁ = 3,0A
b) elektrický proud i1 pochází ze středu pole B1 a vstupuje do obrazovky (Pravidlo pravé ruky).

Elektrický proud i2 vzniká ve středu pole B2 a opouští obrazovku (Pravidlo pravé ruky).

Můžeme tedy dojít k závěru, že B1 = B2, takže výsledné pole je
Výsledek = 0
2) Dva stejné závity, každý o poloměru 2π cm, jsou umístěny se shodnými středy v kolmých rovinách. Být překonán proudy I₁ = 4,0 A a i₂ = 3,0 A, charakterizujte výsledný vektor magnetické indukce v jeho středu O. (Dáno: μ₀ = 4μ. 10^-7 T.m/A).
Magnetické pole generované proudem i₁ = 4,0 A v tahu 1 je:

Pole generované proudem i2 = 3,0 A v tahu 2 je:

Protože jsou spirály uspořádány kolmo, výsledné pole je:

Autor Kléber Cavalcante
Vystudoval fyziku
Brazilský školní tým

Elektromagnetismus - Fyzika - Brazilská škola

Zdroj: Brazilská škola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/exercicios-resolvidos-campo-magnetico-uma-espira-circular.htm