Gelöste Aufgaben: Magnetfeld einer Kreisspirale

Im Allgemeinen ist ein Magnetfeld definiert als jeder Raumbereich um einen Leiter, der von einem Strom getragen wird elektrisch oder um einen Magneten herum, in diesem Fall aufgrund der besonderen Bewegungen, die die Elektronen in ihrem Atome.
Der magnetische Induktionsvektor kann durch die Gleichung berechnet werden , wenn es sich um eine Kreiskurve handelt.
Wobei: B = elektrisches Feld der Vektorinduktion
μ = elektrische Permittivitätskonstante
1) (Unicamp – SP) Ein homogener Leiter mit Widerstand 8,0 hat die Form eines Kreises. Ein Strom I = 4,0 A kommt durch einen geraden Draht am Punkt A an und verlässt ihn durch Punkt B durch einen anderen senkrechten geraden Draht, wie in der Abbildung gezeigt. Die Widerstände von geraden Drähten können als vernachlässigbar angesehen werden.
a) Berechnen Sie die Stärke der Ströme in den beiden Kreisbögen zwischen A und B.
b) Berechnen Sie den Wert der magnetischen Feldstärke B im Mittelpunkt O des Kreises.
Lösung
a) Im Problem sind gegeben:
ich = 4,0A
R = 8,0
Die folgende Abbildung stellt schematisch die Problemstellung dar:


Mit 8,0 Ω, dem Widerstand über den gesamten Umfang, schließen wir, dass der Abschnitt, der 1/4 des Umfangs entspricht, einen Widerstand hat:
R1 = 2,0 Ω
Und die andere Dehnung, die 3/4 des Umfangs entspricht, hat einen Widerstand
R2 = 6,0 Ω
Da die Potenzialdifferenz für jeden Widerstand gleich ist, haben wir:
U1 = U2
R1.ich1 = R2.ich2
2.0.i1 = 6.0.i2
ich1 = 3.0.i2
die jetzige ich kommt durch den Faden am Punkt A an und teilt sich in i1 Hey2, daher:
ich = ich1 + ich2, wissend, dass I = 4,0 A ist dass ich1= 3.0.i2, Wir müssen:
4,0 = 3,0i2 + ich2
4.0 = 4.0.i2
ich2 = 1,0 A
Deswegen,
ich1 = 3,0A
b) der elektrische Strom i1 entspringt in der Mitte O a Feld B1, das in den Bildschirm eindringt (Rechte Hand Regel).

Der elektrische Strom i2 entspringt im Zentrum O a Feld B2 und verlässt den Schirm (Rechte Hand Regel).

Daraus können wir schließen, dass B1 = B2 ist, also ist der resultierende Körper
Resultierende = 0
2) Zwei gleiche Windungen mit jeweils einem Radius von 2π cm werden mit übereinstimmenden Mittelpunkten in senkrechten Ebenen platziert. Von Strömen durchflossen werden i1 = 4,0 A und i2 = 3,0 A, charakterisieren den resultierenden magnetischen Induktionsvektor in seinem Zentrum O. (Angegeben: μ0 = 4μ. 10-7 T.m/A).
Das vom Strom erzeugte Magnetfeld i1 = 4,0 A wiederum 1 ist:

Das durch Strom i2 = 3,0 A erzeugte Feld wiederum 2 ist:

Da die Spiralen senkrecht angeordnet sind, ergibt sich folgendes Feld:

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Von Kléber Cavalcante
Abschluss in Physik
Brasilianisches Schulteam

Elektromagnetismus - Physik - Brasilien Schule

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CAVALCANTE, Kleber G. "Gelöste Übungen: Magnetfeld einer Kreisspirale"; Brasilien Schule. Verfügbar in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/exercicios-resolvidos-campo-magnetico-uma-espira-circular.htm. Zugriff am 27. Juli 2021.

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