Løste øvelser: Magnetfelt i en cirkulær spiral

Generelt er et magnetfelt defineret som ethvert område i rummet omkring en leder båret af en strøm elektrisk eller omkring en magnet, i dette tilfælde på grund af de særlige bevægelser, som elektronerne udfører inde i deres atomer.
Den magnetiske induktionsvektor kan beregnes ved ligningen , når det er et cirkulært sving.
Hvor: B = vektorinduktion elektrisk felt
μ = elektrisk permittivitetskonstant
1) (Unicamp – SP) En homogen leder med modstand 8,0 Ω har form som en cirkel. En strøm I = 4,0 A ankommer gennem en lige ledning ved punkt A og går gennem punkt B gennem en anden vinkelret lige ledning, som vist på figuren. Lige ledningsmodstande kan betragtes som ubetydelige.
a) beregn intensiteten af ​​strømmene i de to omkredsbuer mellem A og B.
b) beregn værdien af ​​magnetfeltstyrken B i centrum O af cirklen.
Løsning
a) Er angivet i opgaven:
I = 4,0A
R = 8,0 Ω
Følgende figur repræsenterer skematisk problemformuleringen:


Med 8,0 Ω, modstanden over hele omkredsen, konkluderer vi, at sektionen svarende til 1/4 af omkredsen har modstand:


R1 = 2,0 Ω
Og den anden strækning, svarende til 3/4 af omkredsen, har modstand
R2 = 6,0 Ω
Da potentialforskellen er ens for hver modstand, har vi:
U1 = U2
R1.jeg1 = R2.jeg2
2.0.i1 = 6.0.i2
jeg1 = 3.0.i2
den nuværende jeg kommer med tråden til punkt A og deler sig i i1 Hej2, dermed:
i = i1 + i2, ved det I = 4,0 A er det jeg1= 3.0.i2, Vi skal:
4,0 = 3,0i2 + i2
4,0 = 4,0.i2
jeg2 = 1,0 A
Derfor,
jeg1 = 3,0A
b) den elektriske strøm i1 stammer fra midten O et felt B1, der kommer ind i skærmen (Højrehåndsregel).

Den elektriske strøm i2 stammer fra midten O et felt B2 og forlader skærmen (Højrehåndsregel).

Vi kan da konkludere, at B1 = B2, så det resulterende felt er
Resultat = 0
2) To lige store drejninger, hver med en radius på 2π cm, placeres med sammenfaldende centre i vinkelrette planer. At blive gennemløbet af strømme i1 = 4,0 A og i2 = 3,0 A, karakteriser den resulterende magnetiske induktionsvektor ved dens centrum O. (Givet: μ0 = 4μ. 10-7 T.m/A).
Det magnetiske felt genereret af strømmen i1 = 4,0 A i tur 1 er:

Feltet genereret af strømmen i2 = 3,0 A i tur 2 er:

Da spiralerne er arrangeret vinkelret, er det resulterende felt:

Af Kléber Cavalcante
Uddannet i fysik
Brasiliens skolehold

Elektromagnetisme - Fysik - Brasilien skole

Kilde: Brasilien skole - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/exercicios-resolvidos-campo-magnetico-uma-espira-circular.htm

Opmærksomhed Millennials: Brug af emojis på arbejdspladsen kan bryde kommunikationen

Vi ved, at det meste af kommunikationen i årtier har været non-verbal. På denne måde vil emojis d...

read more

Lær denne lækre chokoladekageopskrift på AirFryer

AirFryer har i stigende grad vundet brasilianernes hjerter for muligheden for at tilberede sund m...

read more

Dette er salttricket, som restauranter bruger til at krydre kød.

Nogle mennesker kan være i tvivl om, hvordan man bruger salt, når man krydrer kød til grillmad. D...

read more