ensartet magnetfelt er en, hvor magnetfeltet er det samme på alle punkter i rummet, både i modul og i retning og retning. I den induktionslinjer er parallelle og er lige adskilt fra hinanden. Den kan fås inde i en højtideligOgå langt nok.
Læs også: Elektromagnetisme - den del af fysikken, der forbinder elektricitet og magnetisme
Magnetiske feltinduktionslinjer
Induktionslinjer er en funktion, der giver dig mulighed for lettere at visualisere den rumlige konfiguration af magnetfeltet. Sådanne linjer har nogle egenskabervigtig, at vide:
- er altid lukket;
- gå ud gennem magnetisk nord og gå ind i magnetisk syd;
- når de er lige fordelt, repræsenterer de et ensartet magnetfelt;
- de er ret koncentrerede i nærheden af de magnetiske poler, da magnetfeltet er mere intenst på disse steder.
I modsætning til kraftlinjer i elektriske felter, magnetfeltlinjerne er altid lukkede. Dette er fordi det er ikke muligt, at de eksisterermonopolermagnetiske, det vil sige, at ethvert magnetiseret legeme har både en sydpol og en nordmagnetisk pol.
Definition af ensartet magnetfelt
Definitionen af et ensartet magnetfelt er enkel: det er en felt, der præsenterer samme modul, retning og sans på alle punkter i rummet. Grafisk er det ensartede magnetfelt repræsenteret af et område, hvor induktionslinjerne er parallelle og er lige adskilt fra hinanden.
Det er muligt at frembringe et ensartet magnetfelt ved hjælp af en lang nok solenoide. I dette tilfælde elektrisk strøm løber langs solenoidens ledninger frembringer et magnetfelt meget lig et ensartet magnetfelt i midten af solenoiden. Når vi nærmer os enderne af solenoiden, får kanteffekter imidlertid magnetfeltet til at blive mere heterogent.
Følgende figur viser en lang solenoide. Indenfor kan du se, atmagnetiske feltlinjer erparallel og jævntmed mellemrum. Sådanne forhold indikerer, at magnetfeltet i disse områder betragtes som ensartet.
Forholdet mellem ensartet magnetfelt og magnetisk kraft
Ensartede magnetfelter er vigtige for studiet af magnetiske fænomener, da det gennem dem er muligt, at beregninger, der involverer interaktionen mellem magnetiske felter og elektriske ladninger i bevægelse bliver lettere at løse.
Når en ladet partikel interagerer med et magnetfelt, virker en magnetisk kraft på den partikel. DET styrkemagnetisk er vinkelret på magnetfeltvektoren såvel som på partiklens egen hastighedsretning, således at disse partikler begynder at beskrive cirkulære eller endda spiralformede baner, mens de bevæger sig i en region af ensartet magnetfelt.
De mest almindelige beregninger, der involverer ensartede magnetfelter, er dem, hvor vi skal bestemme magnetisk kraft udøves på bevægelige byrder. Den magnetiske kraft kan beregnes ved produktind i mellemOmodulgiveropladeelektrisk, Det hastighedgiverpartikel Det er modulafMarkmagnetiske, ud over sinus af vinklen, der dannes mellem v og B. Tjek formlen nedenfor:
F - magnetisk kraft (N)
hvad – elektrisk ladning (C)
v – partikelhastighed (m/s)
B - magnetisk felt (T)
θ – vinkel mellem v og B
Se også: Elektromagnetisk induktion - hvad er det, og hvordan virker det?
Øvelser på ensartet magnetfelt
Spørgsmål 1 - Med hensyn til induktionslinjerne for et ensartet magnetfelt er følgende udsagn.
I – De er lukkede linjer.
II - Disse er linjer, der forlader magnetisk syd og går ind i magnetisk nord.
III – De er linjer med lige store afstande.
IV – De er åbne linjer, der forlader de positive ladninger og går ind i de negative ladninger.
De er korrekte:
a) I, II og II.
b) I og II.
c) II og III.
d) III og IV.
Løsning:
Lad os analysere udsagn:
jeg - SAND.
II - SAND.
III - SAND.
IV - FALSK. Linjerne, der forlader de positive ladninger og kommer ind i de negative ladninger, er de elektriske feltlinjer.
Spørgsmål 2 - Det ensartede magnetfelt er karakteriseret ved ensartet adskillelse af induktionslinjerne. Tjek alternativet, der ikke repræsenterer en ensartet magnetfeltkarakteristik.
a) Linjerne i det ensartede magnetfelt er parallelle.
b) Ensartet magnetfelt kan opnås inde i en tilstrækkelig lang solenoide.
c) I et ensartet magnetfelt er magnetfeltets størrelse, retning og retning ens i alle punkter.
d) I et ensartet magnetfelt kan feltlinjer krydse hinanden.
Løsning:
Det falske alternativ er bogstavet Dda magnetfeltets induktionslinjer, ensartede eller ej, ikke krydser.
spørgsmål 3 – En elektrisk ladet partikel med en elektrisk ladning på 5 µC går ind i et område med ensartet magnetfelt med intensitet lig med 2.0.10-5 T, med en hastighed på 300 m/s, vinkelret på magnetfeltet. Bestem styrken af den magnetiske kraft, der virker på partiklen.
a) 3.0.10-8 N
b) 2.0.10-7 N
c) 4.0.10-9 N
d) 5.0.10-6 N
Løsning:
For at reagere på øvelsen vil vi beregne den magnetiske kraft. Holde øje:
Af Rafael Hellerbrock
Fysiklærer
Kilde: Brasilien skole - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/campo-magnetico-uniforme.htm
