Solenoider er kilder til magnetfelt dannet af viklingstråde ledere, jævnt fordelt, koncentrisk og formet som en cylinder med konstant radius. Når krydset af en elektrisk strøm, de begynder at arbejde som elektromagneter, producerer en Markmagnetiskkonstant inde.
Intensiteten af det magnetfelt, der produceres i solenoider, er direkte proportional med den elektriske strøm, der løber gennem dem, samt antallet af drejninger, der danner dem.
Se også: Magnetfelt - egenskaber, formler, øvelser
Magnetfelt i solenoid
når en çnuværendeelektrisk krydser en leder, der er fremkomsten af en magnetfelt. I solenoider er det for eksempel muligt at producere et koncentreret magnetfelt inde i en vikling af ledninger. Ifølge længdeafsolenoid, magnetfeltet bliver mere uniform, så induktionslinjer fra dette feltophold parallel og ligeligtfaldt i staver inde. Ved kanterne af solenoiden er magnetfeltet igen ikke ensartet på grund af udseendet af kanteffekter, som forvrænger retningen og retningen af magnetfeltet.
Polariteten af det magnetfelt, der produceres i solenoiderne, kan opdages ved hjælp afskrueregel. For at bruge det lukker vi fingrene på højre hånd i den retning, som strømmen løber langs solenoiden (med eller mod uret), så tommelfingeren angiver retningen af nordmagnetisk. Se på nedenstående figur, da det gør det lettere at forstå, hvordan skruereglen fungerer.
Reparer den elektriske strøm, der cirkulerer i skærmens plan mod uret. I dette tilfælde peger tommelfingeren "fra skærmen" ved at lukke højre hånds fingre i denne retning, så dette er retningen for magnetfeltvektoren, som altid peger mod magnetisk nord.
Formel af magnetfelt i solenoid
Formlen, der bruges til at beregne intensiteten af a magnetfelt B som genereres af en N-sving magnetventil, krydset af en elektrisk strøm jeg, af længde L, er som følgende:
μ - mediets magnetiske permeabilitet (N / A²)
N - antal viklinger (drejninger)
L - solenoidens længde (m)
i - elektrisk strøm (A)
Stop ikke nu... Der er mere efter reklamen;)
I formlen ovenfor er elementet Ikke relevant repræsenterer antal omdrejninger pr. længdeenhed af solenoiden. Hertil kommer, i vakuum, at modulet til permeabilitetmagnetisk lig med μ0 = 4π.10-7 PÅ-2.
Seogså: Hvad er magnetisme?
Løst øvelser på magnetens magnetfelt
Spørgsmål 1 - (Udesc) Overvej en ideel lang solenoid bestående af 10.000 omdrejninger pr. Meter, båret af en kontinuerlig strøm på 0,2 A. Modulet og magnetfeltlinjerne inden i den ideelle solenoid er henholdsvis:
a) null, ikke-eksisterende.
b) 8π.10-4 T, koncentriske cirkler.
c) 4π.10-4 T, cylindriske propeller.
d) 8π.10-3 T, radialer, der stammer fra magnetventilens akse.
e) 8π.10-4 T, lige linjer parallelt med magnetventilens akse.
Løsning:
For at beregne styrken af det magnetfelt, der produceres af denne solenoid, bruger vi formlen, der relaterer antallet af viklinger pr. Meter og styrken af den elektriske strøm.
Baseret på beregningen foretaget ovenfor finder vi styrken af magnetfeltet produceret inde i solenoiden. Således er det korrekte alternativ bogstav D.
Spørgsmål 2 - (Enem) En elektromagnetisk skrotplads kran er i stand til at løfte tonsvis af skrot, afhængigt af mængden af induktion i dens elektromagnet. Elektromagneten er en enhed, der normalt bruger elektrisk strøm til at generere et magnetfelt konstrueret ved at vikle en ledningstråd omkring en kerne af ferromagnetisk materiale (jern, stål, nikkel, kobolt).
Hvilken elektromagnetkarakteristik kan reduceres for at øge kranens bæreevne?
a) Ledertrådens diameter
b) Afstand mellem sving
c) Lineær tæthed af sving
d) Strøm, der strømmer gennem ledningen
e) Kernens relative permeabilitet
Løsning:
For at producere en større kraft skal magnetfeltet produceret af solenoiden være mere intens. Blandt de viste alternativer er den eneste måde at gøre det således at reducere afstanden mellem svingene. Det rigtige alternativ er bogstavet B.
Af Rafael Hellerbrock
Fysiklærer
