yhtenäinen magneettikenttä on sellainen, jossa magneettikenttä on sama kaikissa avaruuden pisteissä, sekä moduulissa että suunnassa ja suunnassa. Siinä on induktiolinjat ovat yhdensuuntaisia ja ovat yhtä kaukana toisistaan. Sen saa sisällä a juhlallinenOmennä tarpeeksi pitkään.
Lue myös: Sähkömagnetismi - fysiikan osa, joka yhdistää sähkön ja magnetismin
Magneettikentän induktiolinjat
Induktioviivat ovat ominaisuus, jonka avulla voit helpommin visualisoida magneettikentän spatiaalisen konfiguraation. Tällaisilla linjoilla on joitain ominaisuudettärkeä, tietää:
- ovat aina kiinni;
- poistu magneettisen pohjoisen kautta ja mene magneettiseen etelään;
- tasaisin välimatkoin ne edustavat tasaista magneettikenttää;
- ne ovat melko keskittyneet magneettinapojen läheisyyteen, koska magneettikenttä on voimakkaampi näissä paikoissa.
Toisin kuin sähkökentän voimalinjat, magneettikenttäviivat ovat aina kiinni. Tämä johtuu siitä, että ei ole mahdollista, että niitä olisi olemassamonopolitmagneettinen, eli millä tahansa magnetoidulla kappaleella on sekä etelänapa että pohjoinen magneettinapa.
Tasaisen magneettikentän määritelmä
Tasaisen magneettikentän määritelmä on yksinkertainen: se on a kenttä, joka esittää saman moduulin, suunnan ja merkityksen kaikissa tilan pisteissä. Graafisesti tasaista magneettikenttää edustaa alue, jossa induktiolinjat ovat yhdensuuntaisia ja ovat yhtä kaukana toisistaan.
On mahdollista tuottaa tasainen magneettikenttä käyttämällä a tarpeeksi pitkä solenoidi. Tässä tapauksessa sähkövirta solenoidijohtimia pitkin kulkeva magneettikenttä, joka on hyvin samanlainen kuin tasainen magneettikenttä solenoidin keskellä. Kun lähestymme solenoidin päitä, reunavaikutukset saavat magneettikentän muuttumaan heterogeenisemmäksi.
Seuraavassa kuvassa on pitkä solenoidi. Sisältä näet, ettämagneettikenttäviivat ovatrinnakkain ja tasaisestivälimatkan päässä. Tällaiset olosuhteet osoittavat, että näillä alueilla magneettikenttää pidetään yhtenäisenä.
Tasaisen magneettikentän ja magneettivoiman välinen suhde
Tasaiset magneettikentät ovat tärkeitä magneettisten ilmiöiden tutkimisen kannalta, koska niiden kautta on mahdollista, että laskelmat, jotka koskevat magneettikenttien ja magneettikenttien välistä vuorovaikutusta sähkömaksut liikkeessä on helpompi ratkaista.
Kun varautunut hiukkanen on vuorovaikutuksessa magneettikentän kanssa, siihen vaikuttaa magneettinen voima. THE vahvuusmagneettinen on kohtisuorassa magneettikenttävektoriin sekä hiukkasen omaan nopeussuuntaan nähden, joten nämä hiukkaset alkavat kuvata pyöreitä tai jopa kierteisiä polkuja liikkuessaan a alueella yhtenäinen magneettikenttä.
Yleisimmät tasaisia magneettikenttiä koskevat laskelmat ovat ne, joissa meidän on määritettävä magneettinen voima kohdistuu liikkuviin kuormiin. Magneettinen voima voidaan laskea tuotevälissäOmoduuliantaaveloittaasähköinen, The nopeusantaahiukkanen se on moduuli/alamagneettinen, v: n ja B: n välille muodostuvan kulman sinin lisäksi. Katso alla oleva kaava:
F - magneettinen voima (N)
mitä - sähkövaraus (C)
v - hiukkasten nopeus (m/s)
B - magneettikenttä (T)
θ – v: n ja B: n välinen kulma
Katso myös: Sähkömagneettinen induktio – mitä se on ja miten se toimii?
Harjoituksia yhtenäisellä magneettikentällä
Kysymys 1 - Tasaisen magneettikentän induktiolinjoista esitetään seuraavat väitteet.
I – Ne ovat suljettuja linjoja.
II – Nämä ovat linjoja, jotka lähtevät magneettisesta etelästä ja tulevat magneettiseen pohjoiseen.
III – Ne ovat tasaisin välein.
IV – Ne ovat avoimia linjoja, jotka jättävät positiiviset varaukset ja tulevat negatiivisiin varauksiin.
Ne ovat oikein:
a) I, II ja II.
b) I ja II.
c) II ja III.
d) III ja IV.
Resoluutio:
Analysoidaan väitteitä:
minä - TOTTA.
II - TOTTA.
III - TOTTA.
IV - VÄÄRÄ. Viivat, jotka poistuvat positiivisista varauksista ja tulevat negatiivisiin varauksiin, ovat sähkökenttäviivoja.
Kysymys 2 - Tasaiselle magneettikentälle on ominaista induktiolinjojen tasainen erottelu. Tarkista vaihtoehto, joka ei edusta tasaista magneettikentän ominaisuutta.
a) Tasaisen magneettikentän viivat ovat yhdensuuntaiset.
b) Tasainen magneettikenttä saadaan aikaan riittävän pitkän solenoidin sisällä.
c) Tasaisessa magneettikentässä magneettikentän suuruus, suunta ja suunta ovat samat kaikissa pisteissä.
d) Tasaisessa magneettikentässä kenttäviivat voivat ylittää.
Resoluutio:
Väärä vaihtoehto on kirjain D, koska magneettikentän induktiolinjat, olivatpa ne tasaisia tai ei, eivät kohtaa.
kysymys 3 – Sähköisesti varautunut hiukkanen, jonka sähkövaraus on 5 µC, saapuu alueelle, jonka magneettikenttä on tasainen, jonka intensiteetti on 2,0,10-5 T, nopeudella 300 m/s, kohtisuorassa magneettikenttään nähden. Määritä hiukkaseen vaikuttavan magneettisen voiman voimakkuus.
a) 3.0.10-8 N
b) 2.0.10-7 N
c) 4.0.10-9 N
d) 5.0.10-6 N
Resoluutio:
Harjoitukseen vastaamiseksi laskemme magneettisen voiman. Katsella:
Kirjailija: Rafael Hellerbrock
Fysiikan opettaja
Lähde: Brasilian koulu - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/campo-magnetico-uniforme.htm