Riješene vježbe: Magnetno polje kružne spirale

Općenito govoreći, magnetsko polje je definirano kao bilo koje područje oko vodiča kojeg nosi struja električni ili oko magneta, u ovom slučaju zbog posebnih gibanja koje elektroni izvode unutar sebe atoma.
Vektor magnetske indukcije može se izračunati jednadžbom , kada se radi o kružnom skretanju.
Gdje je: B = vektorsko indukcijsko električno polje
μ = konstanta električne permitivnosti
1) (Unicamp – SP) Homogeni vodič otpora 8,0 Ω ima oblik kružnice. Struja I = 4,0 A dolazi kroz ravnu žicu u točku A i odlazi kroz točku B kroz drugu okomitu ravnu žicu, kao što je prikazano na slici. Otpor ravne žice može se smatrati zanemarivim.
a) izračunaj jačinu struja u dva luka opsega između A i B.
b) izračunaj vrijednost jakosti magnetskog polja B u središtu O kružnice.
Riješenje
a) Date su u zadatku:
I = 4,0 A
R = 8,0 Ω
Sljedeća slika shematski predstavlja iskaz problema:

S 8,0 Ω, otporom po cijelom opsegu, zaključujemo da dio koji odgovara 1/4 opsega ima otpor:
R₁ = 2,0 Ω
A drugo rastezanje, koje odgovara 3/4 opsega, ima otpor

R₂ = 6,0 Ω
Kako je razlika potencijala jednaka za svaki otpornik, imamo:
U₁ = U₂
R₁.i₁ = R₂.i₂
2.0.i₁ = 6.0.i₂
i₁ = 3.0.i₂
struja ja dolazi po niti u točku A i dijeli se na i₁ Hej₂, Tako:
i = i₁ + i₂, znajući da I = 4,0 A je li to i₁= 3.0.i₂, Mi moramo:
4,0 = 3,0i₂ + i₂
4,0 = 4,0.i₂
i₂ = 1,0 A
Stoga,
i₁ = 3,0 A
b) električna struja i1 nastaje u središtu O polja B1, ulazeći u ekran (Pravilo desne ruke).

Električna struja i2 nastaje u središtu O u polju B2, napuštajući ekran (Pravilo desne ruke).

Tada možemo zaključiti da je B1 = B2, pa je rezultirajuće polje
Rezultat = 0
2) Dva jednaka zavoja, svaki polumjera 2π cm, postavljena su s podudarnim središtima u okomitim ravninama. Biti prošaran strujama i₁ = 4,0 A i i₂ = 3,0 A, okarakterizirajte rezultirajući vektor magnetske indukcije u njegovom središtu O. (Dato: μ₀ = 4μ. 10^-7 T.m/A).
Magnetno polje koje stvara struja i₁ = 4,0 A zauzvrat 1 je:

Polje koje generira struja i2 = 3,0 A zauzvrat 2 je:

Kako su spirale raspoređene okomito, rezultirajuće polje je:

Autor: Kléber Cavalcante
Diplomirao fiziku
Školski tim Brazila

Elektromagnetizam - Fizika - Brazilska škola

Izvor: Brazil škola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/exercicios-resolvidos-campo-magnetico-uma-espira-circular.htm