ühtlane magnetväli on selline, mille magnetväli on kõigis ruumipunktides sama, nii mooduli kui ka suuna ja suuna poolest. Selles on induktsioonijooned on paralleelsed ja asuvad üksteisest võrdsel kaugusel. Seda saab hankida a pidulikOmine piisavalt kaua.
Loe ka: Elektromagnetism – füüsika osa, mis seob elektrit ja magnetismi
Magnetvälja induktsiooniliinid
Induktsioonjooned on funktsioon, mis võimaldab magnetvälja ruumilist konfiguratsiooni hõlpsamini visualiseerida. Sellistel ridadel on mõned omadusedoluline, teadma:
- on alati suletud;
- väljuge magnetilise põhja kaudu ja sisenege magnetilise lõunaosa kaudu;
- võrdsete vahedega kujutavad nad ühtlast magnetvälja;
- need on üsna koondunud magnetpooluste lähedusse, kuna neis kohtades on magnetväli intensiivsem.
Erinevalt elektrivälja jõujooned, on magnetvälja jooned alati suletud. See on sellepärast, et pole võimalik, et need on olemasmonopolidmagnetiline, see tähendab, et igal magnetiseeritud kehal on nii lõunapoolus kui ka põhjapoolus.
Ühtlase magnetvälja definitsioon
Ühtlase magnetvälja määratlus on lihtne: see on a väli, mis esitab sama mooduli, suuna ja taju kõigis ruumipunktides. Graafiliselt kujutab ühtlast magnetvälja piirkonda, kus induktsioonijooned on paralleelsed ja asuvad üksteisest võrdsel kaugusel.
Ühtlast magnetvälja on võimalik tekitada a abil piisavalt pikk solenoid. Sel juhul on elektrivool kulgedes mööda solenoidi juhtmeid tekitab magnetvälja, mis on väga sarnane solenoidi keskel oleva ühtlase magnetväljaga. Solenoidi otstele lähenedes muudavad servaefektid aga magnetvälja heterogeensemaks.
Ära nüüd lõpeta... Peale reklaami on veel midagi ;)
Järgmisel joonisel on kujutatud pikka solenoidi. Sees on näha, etmagnetvälja jooned onparalleelselt ja ühtlaseltvahedega. Sellised tingimused näitavad, et nendes piirkondades peetakse magnetvälja ühtlaseks.
Ühtse magnetvälja ja magnetjõu seos
Magnetnähtuste uurimisel on olulised ühtsed magnetväljad, kuna nende kaudu on võimalik, et arvutused, mis hõlmavad magnetväljade ja magnetväljade vastastikmõju. elektrilaengud liikumises muutub lihtsamaks lahendada.
Kui laetud osake interakteerub magnetväljaga, mõjub sellele osakesele magnetjõud. THE tugevusmagnetiline on risti nii magnetvälja vektori kui ka osakese enda kiiruse suunaga, seega osakesed hakkavad kirjeldama ringikujulisi või isegi spiraalseid teid, kui nad liiguvad a piirkond ühtlane magnetväli.
Kõige tavalisemad ühtlase magnetväljaga seotud arvutused on need, mille puhul peame määrama magnetjõud mõjub liikuvatele koormustele. Magnetjõudu saab arvutada toodevahelOmoodulannabtasuelektriline, The kiirusannabosakest see on moodulkohtavaldkonnasmagnetiline, lisaks nurga siinusele, mis moodustub v ja B vahel. Vaadake allolevat valemit:
F - magnetjõud (N)
mida - elektrilaeng (C)
v – osakeste kiirus (m/s)
B - magnetväli (T)
θ – nurk v ja B vahel
Vaata ka: Elektromagnetiline induktsioon – mis see on ja kuidas see toimib?
Harjutused ühtlasel magnetväljal
Küsimus 1 - Ühtse magnetvälja induktsioonijoonte kohta tehakse järgmised väited.
I – Need on suletud liinid.
II – Need on jooned, mis väljuvad magnetlõunast ja sisenevad magnetilisest põhjast.
III – need on võrdsete vahedega jooned.
IV – Need on avatud jooned, mis lahkuvad positiivsetest laengutest ja sisenevad negatiivsetesse laengutesse.
Need on õiged:
a) I, II ja II.
b) I ja II.
c) II ja III.
d) III ja IV.
Resolutsioon:
Analüüsime väiteid:
mina - TÕSI.
II - TÕSI.
III - TÕSI.
IV - VALE. Positiivsetest laengutest väljuvad ja negatiivsetesse laengutesse sisenevad jooned on elektrivälja jooned.
2. küsimus — Ühtlast magnetvälja iseloomustab induktsiooniliinide ühtlane eraldatus. Kontrollige alternatiivi, mis ei esinda ühtlast magnetvälja karakteristikku.
a) Ühtlase magnetvälja jooned on paralleelsed.
b) Piisavalt pika solenoidi sees on võimalik saavutada ühtlane magnetväli.
c) Ühtlases magnetväljas on magnetvälja suurus, suund ja suund kõigis punktides samad.
d) Ühtlases magnetväljas võivad jõujooned ristuda.
Resolutsioon:
Vale alternatiiv on täht D, kuna magnetvälja induktsioonijooned, olgu need ühtlased või mitte, ei ristu.
küsimus 3 – Elektriliselt laetud osake elektrilaenguga 5 µC siseneb ühtlase magnetvälja intensiivsusega piirkonda, mis on võrdne 2,0,10-5 T, kiirusel 300 m/s, risti magnetväljaga. Määrake osakesele mõjuva magnetjõu tugevus.
a) 3.0.10-8 N
b) 2.0.10-7 N
c) 4.0.10-9 N
d) 5.0.10-6 N
Resolutsioon:
Harjutusele reageerimiseks arvutame magnetjõu. Vaata:
Autor: Rafael Hellerbrock
Füüsika õpetaja
Kas soovite sellele tekstile viidata koolis või akadeemilises töös? Vaata:
HELERBROCK, Rafael. "Ühtne magnetväli"; Brasiilia kool. Saadaval: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/campo-magnetico-uniforme.htm. Sissepääs 27. juulil 2021.
