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 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:

Nepřestávej teď... Po reklamě je toho víc ;)

Autor Kléber Cavalcante
Vystudoval fyziku
Brazilský školní tým

Elektromagnetismus - Fyzika - Brazilská škola

Chtěli byste odkazovat na tento text ve školní nebo akademické práci? Koukni se:

CAVALCANTE, Kleber G. "Řešená cvičení: Magnetické pole kruhové spirály"; Brazilská škola. K dispozici v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/exercicios-resolvidos-campo-magnetico-uma-espira-circular.htm. Zpřístupněno 27. července 2021.

Tažná síla: co to je, typy a cvičení

Tažná síla: co to je, typy a cvičení

Přetažení je a třecí síla vyplývající z tření mezi tělem a tekutinou. Tato síla působí ve směru r...

read more
Princip činnosti vodní elektrárny

Princip činnosti vodní elektrárny

Přítomnost elektrické energie v našich životech je obrovská. Lednička, mixér, televize, žehlička....

read more
Jak se křivka fotbalového míče?

Jak se křivka fotbalového míče?

Když je kopán správnou technikou, fotbalové míče jsou schopni otáčet se ve vzduchu kvůli Magnusův...

read more