Solenoidi izvori su magnetskog polja nastalog namotavanjem žica dirigenti, ravnomjerno raspoređeni, koncentrični i u obliku cilindra konstantnog radijusa. Kad ga pređe a električna struja, počinju raditi kao elektromagneti, proizvodeći a poljemagnetskikonstantno iznutra.
Intenzitet magnetskog polja proizvedenog u solenoidima izravno je proporcionalan električnoj struji koja prolazi kroz njih, kao i broju zavoja koji ih čine.
Pogledajte i: Magnetsko polje - svojstva, formule, vježbe
Magnetsko polje u solenoidu
kad çTrenutnoelektrični prelazi vodič, dolazi do pojave a magnetsko polje. Na primjer, u solenoidima je moguće stvoriti koncentrirano magnetsko polje unutar namota žica. Prema duljinaodsolenoid, magnetsko polje postaje više odora, tako da indukcijski vodovi s ovog polja ostani paralelno i jednakorazmaknute iznutra. Na rubovima solenoida, pak, magnetsko polje nije jednoliko zbog pojave rubni efekti, koji iskrivljuju smjer i smjer magnetskog polja.
Polaritet magnetskog polja proizvedenog u solenoidima može se otkriti pomoćuvijak pravilo. Da bismo je upotrijebili, zatvaramo prste desne ruke u smjeru u kojem struja prolazi duž solenoida (u smjeru kazaljke na satu ili u smjeru suprotnom od kazaljke na satu), tako da palac pokazuje smjer sjevernomagnetski. Pogledajte donju sliku jer vam je lakše razumjeti kako funkcionira pravilo vijaka.
Popravite električnu struju koja cirkulira u ravnini zaslona, suprotno od kazaljke na satu. U ovom slučaju, zatvarajući prste desne ruke u ovom smjeru, palac pokazuje “izvan zaslona”, pa je ovo smjer vektora magnetskog polja, koji uvijek pokazuje na magnetski sjever.
Formula magnetskog polja u solenoidu
Formula koja se koristi za izračunavanje intenziteta a magnetsko polje B koje generira a N-okretni solenoid, koju je prekrižio a električna struja ja, od duljina L, je kako slijedi:
μ - magnetska propusnost medija (N / A²)
N - broj namota (zavoja)
L - duljina solenoida (m)
i - električna struja (A)
U gornjoj formuli element N / L predstavlja broj zavoja po jedinici duljine solenoida. Uz to, u vakuumu je modul propusnostmagnetski jednak μ0 = 4π.10-7 NA-2.
Izgledtakođer: Što je magnetizam?
Riješene vježbe na magnetskom polju solenoida
Pitanje 1 - (Udesc) Uzmite u obzir idealan dugački solenoid sastavljen od 10.000 okretaja po metru, nošen kontinuiranom strujom od 0,2 A. Linije modula i magnetskog polja unutar idealnog solenoida su:
a) ništavno, nepostojeće.
b) 8π.10-4 T, koncentrični krugovi.
c) 4π.10-4 T, cilindrični propeleri.
d) 8π.10-3 T, radijali koji potječu od osi solenoida.
e) 8π.10-4 T, ravne crte paralelne osi solenoida.
Rješenje:
Za izračunavanje jakosti magnetskog polja koje stvara ovaj solenoid upotrijebit ćemo formulu koja povezuje broj namota po metru i jačinu električne struje.
Na temelju gore izračunata pronalazimo jakost magnetskog polja proizvedenog unutar solenoida. Stoga je ispravna alternativa slovo D.
Pitanje 2 - (Enem) Elektromagnetska otpadna dizalica sposobna je podići tone otpadaka, ovisno o količini indukcije u njegovom elektromagnetu. Elektromagnet je uređaj koji obično koristi električnu struju za stvaranje magnetskog polja izrađena namotavanjem provodne žice oko jezgre od feromagnetskog materijala (željezo, čelik, nikal, kobalt).
Koje se karakteristike elektromagneta mogu smanjiti za povećanje nosivosti dizalice?
a) Promjer provodničke žice
b) Udaljenost između zavoja
c) Linearna gustoća zavoja
d) Struja koja teče kroz žicu
e) Relativna propusnost jezgre
Rješenje:
Da bi se stvorila veća sila, magnetsko polje koje stvara solenoid mora biti intenzivnije. Dakle, među prikazanim alternativama, jedini način da se to učini je smanjiti udaljenost između zavoja. Ispravna alternativa je slovo B.
Napisao Rafael Hellerbrock
Učitelj fizike
Izvor: Brazil škola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/campo-magnetico-no-solenoide.htm