Atrisinātie vingrinājumi: Apļveida spirāles magnētiskais lauks

Vispārīgi runājot, magnētiskais lauks ir definēts kā jebkurš telpas apgabals ap vadītāju, ko nes strāva elektrisks vai ap magnētu, šajā gadījumā sakarā ar īpašām kustībām, ko elektroni veic savā iekšienē atomi.
Magnētiskās indukcijas vektoru var aprēķināt pēc vienādojuma , kad tas ir apļveida pagrieziens.
Kur: B = vektora indukcijas elektriskais lauks
μ = elektriskās caurlaidības konstante
1) (Unicamp – SP) Viendabīgam vadītājam ar pretestību 8,0 Ω ir apļa forma. Strāva I = 4,0 A pienāk caur taisnu vadu punktā A un iziet caur punktu B caur citu perpendikulāru taisnu vadu, kā parādīts attēlā. Taisnās stieples pretestības var uzskatīt par niecīgām.
a) aprēķina strāvu intensitāti divos apkārtmēra lokos starp A un B.
b) aprēķina magnētiskā lauka intensitātes B vērtību apļa centrā O.
Risinājums
a) uzdevumā ir norādīti:
I = 4,0 A
R = 8,0 Ω
Nākamajā attēlā shematiski attēlots problēmas paziņojums:

Ar 8,0 Ω pretestību visā apkārtmērā secinām, ka sekcijai, kas atbilst 1/4 no apkārtmēra, ir pretestība:

R₁ = 2,0 Ω
Un otram stiepumam, kas atbilst 3/4 no apkārtmēra, ir pretestība
R₂ = 6,0 Ω
Tā kā potenciālu starpība ir vienāda katram rezistoram, mums ir:
U₁ = U₂
R₁.i₁ = R₂.i₂
2.0.i₁ = 6.0.i₂
i₁ = 3.0.i₂
Esošais es pa pavedienu nonāk punktā A un sadalās i₁ Čau₂, tādējādi:
i = i₁ + i₂, to zinot I = 4,0 A vai tas ir i₁= 3.0.i₂, Mums vajag:
4,0 = 3,0i₂ + i₂
4,0 = 4,0.i₂
i₂ = 1,0 A
Tāpēc
i₁ = 3,0 A
b) elektriskā strāva i1 rodas centrā O a laukā B1, kas nonāk ekrānā (Labās rokas likums).

Elektriskā strāva i2 rodas centrā O a laukā B2, atstājot ekrānu (Labās rokas likums).

Varam secināt, ka B1 = B2, tātad iegūtais lauks ir
Rezultāts = 0
2) Divus vienādus pagriezienus, katrs ar rādiusu 2π cm, novieto ar sakrītošiem centriem perpendikulārās plaknēs. Tiekot cauri straumēm i₁ = 4,0 A un i₂ = 3,0 A, raksturojiet iegūto magnētiskās indukcijas vektoru tā centrā O. (Ņemots vērā: μ₀ = 4μ. 10^-7 T.m/A).
Strāvas radītais magnētiskais lauks i₁ = 4,0 A savukārt 1 ir:

Lauks, ko ģenerē strāva i2 = 3,0 A 2. pagriezienā ir:

Tā kā spirāles ir izvietotas perpendikulāri, iegūtais lauks ir:

Klēbers Kavalkants
Beidzis fiziku
Brazīlijas skolas komanda

Elektromagnētisms - Fizika - Brazīlijas skola

Avots: Brazīlijas skola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/exercicios-resolvidos-campo-magnetico-uma-espira-circular.htm