ソレノイド:磁場、式、演習

ソレノイド ワイヤーを巻くことによって形成される磁場の源です 指揮者、等間隔、同心、一定半径の円柱のような形状。 が通過したとき 電流、彼らはとして働き始めます 電磁石、を生成する フィールド磁気絶え間ない 内部。

ソレノイドで生成される磁場の強さは、ソレノイドを流れる電流と、ソレノイドを形成する巻数に正比例します。

も参照してください: 磁場—特性、式、演習

ソレノイドは、導電性材料の多数のターン(巻線)のセットです。
ソレノイドは、導電性材料の多数のターン(巻線)のセットです。

ソレノイドの磁場

いつ ç電流電気の 指揮者を横切ると、 磁場. たとえば、ソレノイドでは、ワイヤの巻線内に集中磁場を生成することができます。 による 長さソレノイド、 磁場はより多くなります ユニフォーム、だから 誘導線 このフィールドステイから 平行 そして 同様に間隔を空けて 内部。 次に、ソレノイドのエッジでは、次のような外観のために磁場が均一ではありません。 エッジ効果、磁場の方向と方向を歪めます。

この図では、ソレノイドに対する磁力線とエッジ効果を確認できます。
この図では、ソレノイドに対する磁力線とエッジ効果を確認できます。

ソレノイドで生成された磁場の極性は、スクリュールール. これを使用するには、電流がソレノイドに沿って流れる方向(時計回りまたは反時計回り)に右手の指を閉じて、親指がソレノイドの方向を示すようにします。 磁気。 下の図を見てください。ネジのルールがどのように機能するかがわかりやすくなっています。

ねじの法則では、親指が磁気誘導ベクトルの方向と方向を示します。
ねじの法則では、親指が磁気誘導ベクトルの方向と方向を示します。

画面の平面を反時計回りに循環している電流を修復します。 この場合、右手の指をこの方向に閉じると、親指は「画面外」を指します。したがって、これは磁場ベクトルの方向であり、常に磁北を指します。

ソレノイドの磁場の式

の強度を計算するために使用される式 磁場B これはによって生成されます Nターンソレノイド、交差する 電流 私、の 長さL、 以下のとおりであります:

μ –媒体の透磁率(N /A²)

N –巻数(巻数)

L –ソレノイドの長さ(m)

i-電流(A)

上記の式では、要素 N / L を表す 単位長さあたりの回転数 ソレノイドの。 さらに、真空中で、のモジュール 透磁率磁気 μに等しい0 = 4π.10-7 AT-2.

見てまた: 磁性とは何ですか?

ソレノイドの磁場に関する解決済みの演習

質問1—(Udesc) 0.2 Aの連続電流で運ばれる、1メートルあたり10,000回転で構成される理想的な長いソレノイドを考えてみます。 理想的なソレノイド内のモジュールと磁力線は、それぞれ次のとおりです。

a)null、存在しない。

b)8π.10-4 T、同心円。

c)4π.10-4 T、円筒形のプロペラ。

d)8π.10-3 T、ソレノイドの軸から発生するラジアル。

e)8π.10-4 T、ソレノイドの軸に平行な直線。

解決:

このソレノイドによって生成される磁場の強さを計算するために、メートルあたりの巻線数と電流の強さを関連付ける式を使用します。

上記の計算に基づいて、ソレノイド内部で生成される磁場の強さを求めます。 したがって、正しい代替手段は 文字D.

質問2—(エネム) 電磁ジャンクヤードクレーンは、電磁石の誘導量に応じて、大量のスクラップを持ち上げることができます。 電磁石は、電流を使用して磁場を生成するデバイスであり、通常は 強磁性体(鉄、鋼、ニッケル、 コバルト)。

クレーンの耐荷重を上げるには、どの電磁石特性を下げることができますか?

a)導線の直径

b)ターン間の距離

c)ターンの線密度

d)ワイヤーを流れる電流

e)コアの比透磁率

解決:

より大きな力を生み出すには、ソレノイドによって生成される磁場をより強くする必要があります。 したがって、示されている選択肢の中で、それを行う唯一の方法は、ターン間の距離を短くすることです。 正しい代替は文字Bです。

RafaelHellerbrock著
物理の先生

ソース: ブラジルの学校- https://brasilescola.uol.com.br/fisica/campo-magnetico-no-solenoide.htm

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