uniform magnetisch veld is er een waarin het magnetische veld op alle punten in de ruimte hetzelfde is, zowel in module als in richting en richting. Daarin de inductielijnen zijn evenwijdig en staan op gelijke afstand van elkaar. Het kan worden verkregen binnen een plechtigOGaan lang genoeg.
Lees ook: Elektromagnetisme — het deel van de natuurkunde dat elektriciteit en magnetisme in verband brengt
Magnetische veldinductielijnen
Inductielijnen zijn een functie waarmee u de ruimtelijke configuratie van het magnetische veld gemakkelijker kunt visualiseren. Dergelijke lijnen hebben wat kenmerkenbelangrijk, weten:
- zijn altijd gesloten;
- verlaat het magnetische noorden en ga het magnetische zuiden binnen;
- wanneer ze op gelijke afstand van elkaar zijn, vertegenwoordigen ze een uniform magnetisch veld;
- ze zijn behoorlijk geconcentreerd in de buurt van de magnetische polen, omdat het magnetische veld op deze plaatsen intenser is.
in tegenstelling tot elektrische veldkrachtlijnen, zijn de magnetische veldlijnen altijd gesloten. Dit is zo omdat het is niet mogelijk dat ze bestaanmonopolenmagnetisch, dat wil zeggen, elk gemagnetiseerd lichaam heeft zowel een zuidpool als een magnetische noordpool.
Definitie van uniform magnetisch veld
De definitie van een uniform magnetisch veld is eenvoudig: het is een veld dat op alle punten van de ruimte dezelfde module, richting en betekenis presenteert. Grafisch wordt het uniforme magnetische veld weergegeven door een gebied waar de inductielijnen evenwijdig zijn en op gelijke afstand van elkaar liggen.
Het is mogelijk om een uniform magnetisch veld te produceren door middel van a lang genoeg solenoïde. In dit geval is de elektrische stroom langs de solenoïdedraden lopen produceert een magnetisch veld dat erg lijkt op een uniform magnetisch veld in het midden van de solenoïde. Naarmate we de uiteinden van de solenoïde naderen, zorgen randeffecten er echter voor dat het magnetische veld heterogener wordt.
De volgende afbeelding toont een lange solenoïde. Binnen zie je dat demagnetische veldlijnen zijnparallel en gelijkmatiguit elkaar geplaatst. Dergelijke omstandigheden geven aan dat in deze gebieden het magnetische veld als uniform wordt beschouwd.
Verband tussen uniform magnetisch veld en magnetische kracht
Uniforme magnetische velden zijn belangrijk voor de studie van magnetische verschijnselen, omdat het daardoor mogelijk is dat berekeningen met betrekking tot de interactie tussen magnetische velden en elektrische ladingen in beweging worden eenvoudiger op te lossen.
Wanneer een geladen deeltje interageert met een magnetisch veld, werkt er een magnetische kracht op dat deeltje. DE krachtmagnetisch staat loodrecht op de vector van het magnetische veld, evenals op de eigen snelheidsrichting van het deeltje, dus deze deeltjes beginnen cirkelvormige of zelfs spiraalvormige paden te beschrijven terwijl ze in a. bewegen regio van uniform magnetisch veld.
De meest voorkomende berekeningen met uniforme magnetische velden zijn die waarbij we de moeten bepalen magnetische kracht uitgeoefend op bewegende lasten. De magnetische kracht kan worden berekend door: ProducttusseninOmodulegeeftopladenelektrisch, De snelheidgeeftdeeltje het is de modulevanveldmagnetisch, naast de sinus van de hoek die wordt gevormd tussen v en B. Bekijk de formule hieronder:
F – magnetische kracht (N)
wat – elektrische lading (C)
v – deeltjessnelheid (m/s)
B – magnetisch veld (T)
θ – hoek tussen v en B
Zie ook: Elektromagnetische inductie - wat is het en hoe werkt het?
Oefeningen op uniform magnetisch veld
Vraag 1 - Met betrekking tot de inductielijnen van een uniform magnetisch veld worden de volgende uitspraken gedaan.
I – Het zijn gesloten lijnen.
II – Dit zijn lijnen die het magnetische zuiden verlaten en het magnetische noorden binnenkomen.
III – Het zijn lijnen met gelijke tussenruimten.
IV - Het zijn open lijnen die de positieve ladingen verlaten en de negatieve ladingen binnenkomen.
Ze zijn correct:
a) I, II en II.
b) I en II.
c) II en III.
d) III en IV.
Oplossing:
Laten we de verklaringen analyseren:
L - WAAR.
II- WAAR.
III- WAAR.
NS - ONWAAR. De lijnen die de positieve ladingen verlaten en de negatieve ladingen binnenkomen, zijn de elektrische veldlijnen.
Vraag 2 - Het uniforme magnetische veld wordt gekenmerkt door een uniforme scheiding van de inductielijnen. Vink het alternatief aan dat geen uniforme magnetische veldkarakteristiek vertegenwoordigt.
a) De lijnen van het uniforme magnetische veld zijn evenwijdig.
b) Een uniform magnetisch veld kan worden verkregen binnen een voldoende lange solenoïde.
c) In een uniform magnetisch veld zijn de grootte, richting en richting van het magnetische veld op alle punten hetzelfde.
d) In een uniform magnetisch veld kunnen veldlijnen elkaar kruisen.
Oplossing:
Het valse alternatief is de letter D, aangezien de inductielijnen van het magnetische veld, uniform of niet, elkaar niet kruisen.
vraag 3 – Een elektrisch geladen deeltje met een elektrische lading van 5 µC komt een gebied binnen met een uniform magnetisch veld met een intensiteit gelijk aan 2.0.10-5 T, met een snelheid van 300 m/s, loodrecht op het magnetische veld. Bepaal de sterkte van de magnetische kracht die op het deeltje werkt.
a) 3.0.10-8 N
b) 2.0.10-7 N
c) 4.0.10-9 N
d) 5.0.10-6 N
Oplossing:
Om op de oefening te reageren, berekenen we de magnetische kracht. Kijk maar:
Door Rafael Hellerbrock
Natuurkunde leraar
Bron: Brazilië School - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/campo-magnetico-uniforme.htm
