תרגילים פתורים: שדה מגנטי של ספירלה מעגלית

באופן כללי, שדה מגנטי מוגדר ככל אזור בחלל סביב מוליך הנישא על ידי זרם חשמלי או סביב מגנט, במקרה זה בשל התנועות המסוימות שהאלקטרונים מבצעים בתוכם אטומים.
ניתן לחשב את וקטור האינדוקציה המגנטי באמצעות המשוואה , כאשר מדובר בסיבוב מעגלי.
איפה: B = שדה חשמלי אינדוקציה וקטורית
μ = קבוע פרנסיטיביות חשמלית
1) (Unicamp – SP) מוליך הומוגני עם התנגדות 8.0 Ω יש צורה של עיגול. זרם I = 4.0 A מגיע דרך חוט ישר בנקודה A ויוצא דרך נקודה B דרך חוט ישר ניצב אחר, כפי שמוצג באיור. התנגדויות חוט ישר יכולות להיחשב זניחות.
א) חשב את עוצמת הזרמים בשתי קשתות ההיקף בין A ל-B.
ב) חשב את הערך של עוצמת השדה המגנטי B במרכז O של המעגל.
פִּתָרוֹן
א) נתונים בבעיה:
I = 4.0A
R = 8.0 Ω
האיור הבא מייצג באופן סכמטי את הצהרת הבעיה:


עם 8.0 Ω, ההתנגדות על פני כל ההיקף, אנו מסיקים שלקטע המקביל ל-1/4 מההיקף יש התנגדות:
ר1 = 2,0 Ω
ולמתיחה השנייה, המקבילה ל-3/4 מההיקף, יש התנגדות
ר2 = 6,0 Ω
מכיוון שהפרש הפוטנציאל שווה לכל נגד, יש לנו:
U1 = U2
ר1.אני1 = ר2.אני2
2.0.i1 = 6.0.i2
אני1 = 3.0.i2
הנוכחי אני מגיע עם החוט לנקודה A ומתחלק ל-i1 היי

2, לכן:
אני = אני1 + i2, בידיעה ש I = 4.0 A האם זה אני1= 3.0.i2, אנחנו חייבים:
4.0 = 3.0i2 + i2
4.0 = 4.0.i2
אני2 = 1.0 A
לָכֵן,
אני1 = 3.0A
ב) הזרם החשמלי i1 מקורו במרכז O a שדה B1, נכנס למסך (כלל יד ימין).

הזרם החשמלי i2 מקורו במרכז O a שדה B2, עוזב את המסך (כלל יד ימין).

אנו יכולים להסיק אם כך ש-B1 = B2, אז השדה המתקבל הוא
התוצאה = 0
2) שני סיבובים שווים, כל אחד ברדיוס של 2π ס"מ, ממוקמים עם מרכזים חופפים במישורים מאונכים. נחצה על ידי זרמים i1 = 4.0 A ו-i2 = 3.0 A, אפיינו את וקטור האינדוקציה המגנטי המתקבל במרכזו O. (נתון: μ0 = 4μ. 10-7 T.m/A).
השדה המגנטי שנוצר על ידי זרם i1 = 4.0 A בתור 1 הוא:

השדה שנוצר על ידי זרם i2 = 3.0 A בתור 2 הוא:

כאשר הספירלות מסודרות בניצב, השדה המתקבל הוא:

מאת קלבר קוולקנטה
בוגר בפיזיקה
נבחרת בית הספר של ברזיל

אלקטרומגנטיות - פיזיקה - בית ספר ברזיל

מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/exercicios-resolvidos-campo-magnetico-uma-espira-circular.htm

תכונת WhatsApp חדשה מאפשרת לך לחבר את החשבון שלך לטלפונים אחרים

לאחרונה, WhatsApp החלה לאפשר שימוש ב אותו חשבון אפליקציה בטלפונים שונים. הבדיקות הראשונות מול הצי...

read more

אילון מאסק משיק בושם המכוון לקהל הגברי; מכיר את המוצר

אילון מאסק ידוע בהיותו המייסד, המנהל והמנהל הטכני של SpaceX ומנכ"ל טסלה. בשנת 2021 הוא נחשב לאדם ...

read more

5 תכונות של מנהיגים אמיצים ומצליחים

עבודת צוות היא הכרחית ביותר בעולם העסקים, אחרי הכל, יש כמה מגזרים שצריכים ללכת בהתאמה להצלחת החבר...

read more
instagram viewer