Solenoider er kilder til magnetfelt dannet av svingete ledninger ledere, jevnt fordelt, konsentrisk og formet som en sylinder med konstant radius. Når du krysses av en elektrisk strøm, begynner de å jobbe som elektromagneter, produserer en feltmagnetiskkonstant innsiden.
Intensiteten til magnetfeltet produsert i solenoider er direkte proporsjonal med den elektriske strømmen som går gjennom dem, samt antall svinger som danner dem.
Se også: Magnetfelt - egenskaper, formler, øvelser
Magnetfelt i solenoid
når en çnåværendeelektrisk krysser en leder, er det fremveksten av en magnetfelt. I solenoider er det for eksempel mulig å produsere et konsentrert magnetfelt inne i en vikling av ledninger. I følge lengdeavsolenoid, magnetfeltet blir mer uniform, så induksjonslinjer fra dette feltoppholdet parallell og liktfordelt innsiden. Ved kantene av solenoiden er magnetfeltet i sin tur ikke ensartet på grunn av utseendet til kanteffekter, som forvrenger retningen og retningen til magnetfeltet.
Polariteten til magnetfeltet som produseres i magnetventilene kan oppdages ved hjelp avskrueregel. For å bruke den lukker vi fingrene på høyre hånd i retning av at strømmen går langs solenoiden (med eller mot klokken), slik at tommelen indikerer retningen på Nordmagnetisk. Se på figuren nedenfor, da det gjør det lettere å forstå hvordan skrueregelen fungerer.
Reparer den elektriske strømmen som sirkulerer i skjermplanet, mot klokken. I dette tilfellet, ved å lukke fingrene på høyre hånd i denne retningen, peker tommelen "av skjermen", så dette er retningen til magnetfeltvektoren, som alltid peker mot magnetisk nord.
Formel av magnetfelt i solenoid
Formelen som brukes til å beregne intensiteten til a magnetfelt B som genereres av en N-sving solenoid, krysset av en elektrisk strøm jeg, av lengde L, er som følgende:
μ - magnetisk permeabilitet av mediet (N / A²)
N - antall viklinger (svinger)
L - lengde på solenoid (m)
i - elektrisk strøm (A)
Ikke stopp nå... Det er mer etter annonseringen;)
I formelen ovenfor, elementet N / L representerer antall svinger per lengdeenhet av solenoiden. I tillegg, i vakuum, vil modulen til permeabilitetmagnetisk lik μ0 = 4π.10-7 PÅ-2.
Seogså: Hva er magnetisme?
Løst øvelser på magnetfeltet til solenoiden
Spørsmål 1 - (Udesc) Tenk på en ideell lang solenoid bestående av 10.000 omdreininger per meter, båret av en kontinuerlig strøm på 0,2 A. Modulen og magnetfeltlinjene i den ideelle solenoiden er henholdsvis:
a) null, ikke-eksisterende.
b) 8π.10-4 T, konsentriske sirkler.
c) 4π.10-4 T, sylindriske propeller.
d) 8π.10-3 T, radialer som stammer fra akselen til solenoiden.
e) 8π.10-4 T, rette linjer parallelt med aksen til solenoiden.
Vedtak:
For å beregne styrken til magnetfeltet som produseres av denne solenoiden, vil vi bruke formelen som relaterer antall viklinger per meter og styrken til den elektriske strømmen.
Basert på beregningen gjort ovenfor, finner vi styrken til magnetfeltet som produseres inne i solenoiden. Dermed er det riktige alternativet bokstav D.
Spørsmål 2 - (Enem) En elektromagnetisk søppelkran er i stand til å løfte tonnevis med avfall, avhengig av mengden induksjon i elektromagneten. Elektromagneten er en enhet som vanligvis bruker elektrisk strøm til å generere et magnetfelt konstruert ved å vikle en ledende ledning rundt en kjerne av ferromagnetisk materiale (jern, stål, nikkel, kobolt).
Hvilken elektromagnetkarakteristikk kan reduseres for å øke kranens lastekapasitet?
a) Diameter på lederwiren
b) Avstand mellom svinger
c) Lineær tetthet av svinger
d) Strøm som strømmer gjennom ledningen
e) Relativ permeabilitet av kjernen
Vedtak:
For å produsere en større kraft, må magnetfeltet produsert av solenoiden være mer intens. Blant de viste alternativene er den eneste måten å gjøre det å redusere avstanden mellom svingene. Det riktige alternativet er bokstaven B.
Av Rafael Hellerbrock
Fysikklærer
