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:

Stop ikke nu... Der er mere efter reklamen ;)

Af Kléber Cavalcante
Uddannet i fysik
Brasiliens skolehold

Elektromagnetisme - Fysik - Brasilien skole

Vil du referere til denne tekst i et skole- eller akademisk arbejde? Se:

CAVALCANTE, Kleber G. "Løste øvelser: Magnetfelt af en cirkulær spiral"; Brasilien skole. Tilgængelig i: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/exercicios-resolvidos-campo-magnetico-uma-espira-circular.htm. Tilgået den 27. juli 2021.

Termometre og termometriske skalaer

Termometre og termometriske skalaer

I dag, hvis vi får feber, kan vi måle kropstemperaturen med de mest forskellige typer af termomet...

read more
Moment of a styrke. Bestemmelse af Moment of a Force

Moment of a styrke. Bestemmelse af Moment of a Force

Spørgsmål 1I henhold til undersøgelsen af ​​stive kropsstatik, mere præcist på tidspunktet for en...

read more
Hvad er hastigheden på den elektriske strøm?

Hvad er hastigheden på den elektriske strøm?

Hvor hurtig er den elektriske strøm?Du har måske allerede bemærket, at når vi trykker på en konta...

read more