Solenoida adalah sumber medan magnet yang dibentuk oleh kabel berliku konduktor, berjarak rata, konsentris dan berbentuk seperti silinder dengan jari-jari konstan. Saat dilalui oleh arus listrik, mereka mulai bekerja sebagai elektromagnet, menghasilkan bidangmagnetiskonstan dalam.
Intensitas medan magnet yang dihasilkan dalam solenoida berbanding lurus dengan arus listrik yang mengalir melaluinya, serta jumlah putaran yang membentuknya.
Lihat juga: Medan magnet — properti, rumus, latihan
Medan magnet dalam solenoida
Ketika sebuah çaruslistrik melintasi konduktor, ada munculnya Medan gaya. Dalam solenoida, misalnya, dimungkinkan untuk menghasilkan medan magnet terkonsentrasi di dalam belitan kabel. Berdasarkan panjangnyadarisolenoida, medan magnet menjadi lebih seragam, sehingga garis induksi dari lapangan ini tinggal paralel dan samamelamun dalam. Di tepi solenoida, pada gilirannya, medan magnet tidak seragam, karena munculnya efek tepi, yang mendistorsi arah dan arah medan magnet.
Polaritas medan magnet yang dihasilkan dalam solenoida dapat ditemukan dengan menggunakanaturan sekrup. Untuk menggunakannya, kita menutup jari-jari tangan kanan searah dengan arus yang mengalir di sepanjang solenoida (searah jarum jam atau berlawanan arah jarum jam), sehingga ibu jari menunjukkan arah aliran listrik. utaramagnetis. Perhatikan gambar di bawah ini, agar lebih mudah memahami cara kerja aturan ulir.
Perbaiki arus listrik yang bersirkulasi di bidang layar, berlawanan arah jarum jam. Dalam hal ini, dengan menutup jari-jari tangan kanan ke arah ini, ibu jari menunjuk "di luar layar", jadi ini adalah arah vektor medan magnet, yang selalu menunjuk ke utara magnet.
Rumus medan magnet dalam solenoida
Rumus yang digunakan untuk menghitung intensitas a medan magnet B yang dihasilkan oleh N-putar solenoida, dilintasi oleh arus listrik saya, dari panjang L, adalah sebagai berikut:
μ – permeabilitas magnetik medium (N/A²)
tidak - jumlah lilitan (belitan)
L - panjang solenoida (m)
i - arus listrik (A)
Dalam rumus di atas, elemen T/L mewakili jumlah lilitan per satuan panjang dari solenoida. Selain itu, dalam ruang hampa, modul dari permeabilitasmagnetis sama dengan0 = 4π.10-7 DI-2.
Lihatjuga: Apa itu magnetisme?
Latihan yang diselesaikan pada medan magnet solenoida
Pertanyaan 1 — (Udesc) Pertimbangkan sebuah solenoida panjang ideal yang terdiri dari 10.000 putaran per meter, dibawa oleh arus kontinu 0,2 A. Modul dan garis medan magnet di dalam solenoida ideal masing-masing adalah:
a) nol, tidak ada.
b) 8π.10-4 T, lingkaran konsentris.
c) 4π.10-4 T, baling-baling silinder.
d) 8π.10-3 T, radial yang berasal dari sumbu solenoida.
e) 8π.10-4 T, garis lurus sejajar dengan sumbu solenoida.
Resolusi:
Untuk menghitung kuat medan magnet yang dihasilkan oleh solenoida ini, kita akan menggunakan rumus yang menghubungkan jumlah lilitan per meter dengan kuat arus listrik.
Berdasarkan perhitungan yang dilakukan di atas, kami menemukan kekuatan medan magnet yang dihasilkan di dalam solenoida. Jadi, alternatif yang tepat adalah huruf D.
Pertanyaan 2 — (Enem) Derek tempat barang rongsokan elektromagnetik mampu mengangkat berton-ton barang bekas, tergantung pada jumlah induksi dalam elektromagnetnya. Elektromagnet adalah perangkat yang menggunakan arus listrik untuk menghasilkan medan magnet, biasanya dibangun dengan melilitkan kawat konduktor di sekitar inti bahan feromagnetik (besi, baja, nikel, kobalt).
Untuk meningkatkan kapasitas beban crane, karakteristik elektromagnet mana yang dapat dikurangi?
a) Diameter kawat konduktor
b) Jarak antar belokan
c) Kerapatan linier belokan
d) Arus yang mengalir melalui kawat
e) Permeabilitas relatif inti
Resolusi:
Untuk menghasilkan gaya yang lebih besar, medan magnet yang dihasilkan oleh solenoida perlu lebih kuat. Jadi, di antara alternatif yang ditunjukkan, satu-satunya cara untuk melakukannya adalah dengan mengurangi jarak antara belokan. Alternatif yang benar adalah huruf B.
Oleh Rafael Hellerbrock
guru fisika
Sumber: Sekolah Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/campo-magnetico-no-solenoide.htm
