ensartet magnetfelt er en der magnetfeltet er det samme på alle punkter i rommet, både i modul og i retning og retning. I den induksjonslinjene er parallelle og er like avstand fra hverandre. Den kan fås inne i en høytideligOgå lenge nok.
Les også: Elektromagnetisme - den delen av fysikken som forbinder elektrisitet og magnetisme
Magnetfeltinduksjonslinjer
Induksjonslinjer er en funksjon som lar deg lettere visualisere den romlige konfigurasjonen av magnetfeltet. Slike linjer har noen kjennetegnviktig, å vite:
- er alltid stengt;
- gå ut gjennom magnetisk nord og gå inn i magnetisk sør;
- når de er like fordelt, representerer de et jevnt magnetfelt;
- de er ganske konsentrert i nærheten av de magnetiske polene, da magnetfeltet er mer intenst på disse stedene.
I motsetning til kraftlinjer for elektriske felter, magnetfeltlinjene er alltid lukket. Dette er fordi det er ikke mulig at de eksisterermonopolermagnetiske, det vil si at ethvert magnetisert legeme har både en sørpol og en nordmagnetisk pol.
Definisjon av enhetlig magnetfelt
Definisjonen av et ensartet magnetfelt er enkel: det er en felt som presenterer samme modul, retning og følelse på alle punkter i rommet. Grafisk er det ensartede magnetfeltet representert av et område hvor induksjonslinjene er parallelle og har like stor avstand fra hverandre.
Det er mulig å produsere et jevnt magnetfelt ved hjelp av en lang nok solenoid. I dette tilfellet elektrisk strøm løper langs solenoidtrådene produserer et magnetfelt som ligner veldig på et jevnt magnetfelt i midten av solenoiden. Når vi nærmer oss endene av solenoiden, fører imidlertid kanteffekter til at magnetfeltet blir mer heterogent.
Ikke stopp nå... Det er mer etter reklamen ;)
Følgende figur viser en lang solenoid. På innsiden kan du se atmagnetiske feltlinjer erparallell og jevntmellomrom. Slike forhold indikerer at i disse områdene anses magnetfeltet som ensartet.
Forholdet mellom jevnt magnetfelt og magnetisk kraft
Ensartede magnetiske felt er viktige for studiet av magnetiske fenomener, siden det gjennom dem er mulig at beregninger som involverer samspillet mellom magnetiske felt og elektriske ladninger i bevegelse blir enklere å løse.
Når en ladet partikkel samhandler med et magnetfelt, virker en magnetisk kraft på den partikkelen. DE styrkemagnetisk er vinkelrett på magnetfeltvektoren, så vel som på partikkelens egen hastighetsretning, dermed partikler begynner å beskrive sirkulære eller til og med spiralformede baner mens de beveger seg i en region av ensartet magnetfelt.
De vanligste beregningene som involverer ensartede magnetiske felt er de der vi må bestemme magnetisk kraft utøves på bevegelige laster. Den magnetiske kraften kan beregnes ved produktimellomOmodulgirladeelektrisk, De hastighetgirpartikkel det er modulavfeltmagnetiske, i tillegg til sinusen til vinkelen som dannes mellom v og B. Sjekk ut formelen nedenfor:
F - magnetisk kraft (N)
hva – elektrisk ladning (C)
v – partikkelhastighet (m/s)
B - magnetisk felt (T)
θ – vinkel mellom v og B
Se også: Elektromagnetisk induksjon - hva er det og hvordan fungerer det?
Øvelser på Uniform Magnetic Field
Spørsmål 1 - Når det gjelder induksjonslinjene til et ensartet magnetfelt, er følgende utsagn gjort.
I – De er lukkede linjer.
II – Dette er linjer som forlater magnetisk sør og går inn i magnetisk nord.
III – De er linjer med lik avstand.
IV – De er åpne linjer som forlater de positive ladningene og går inn i de negative ladningene.
De er riktige:
a) I, II og II.
b) I og II.
c) II og III.
d) III og IV.
Vedtak:
La oss analysere utsagnene:
JEG - EKTE.
II - EKTE.
III - EKTE.
IV - FALSK. Linjene som går ut av de positive ladningene og går inn i de negative ladningene er de elektriske feltlinjene.
Spørsmål 2 - Det ensartede magnetfeltet er preget av jevn separasjon av induksjonslinjene. Sjekk alternativet som ikke representerer en enhetlig magnetfeltkarakteristikk.
a) Linjene til det ensartede magnetfeltet er parallelle.
b) Ensartet magnetfelt kan oppnås inne i en tilstrekkelig lang solenoid.
c) I et jevnt magnetfelt er størrelsen, retningen og retningen til magnetfeltet den samme i alle punkter.
d) I et jevnt magnetfelt kan feltlinjer krysse hverandre.
Vedtak:
Det falske alternativet er bokstaven D, siden induksjonslinjene til magnetfeltet, ensartede eller ikke, ikke krysser.
spørsmål 3 – En elektrisk ladet partikkel med en elektrisk ladning på 5 µC går inn i et område med jevnt magnetfelt med intensitet lik 2.0.10-5 T, med en hastighet på 300 m/s, vinkelrett på magnetfeltet. Bestem styrken til den magnetiske kraften som virker på partikkelen.
a) 3.0.10-8 N
b) 2.0.10-7 N
c) 4.0.10-9 N
d) 5.0.10-6 N
Vedtak:
For å svare på øvelsen vil vi beregne den magnetiske kraften. Se:
Av Rafael Hellerbrock
Fysikklærer
Vil du referere til denne teksten i et skole- eller akademisk arbeid? Se:
HELERBROCK, Rafael. "Uniform magnetfelt"; Brasil skole. Tilgjengelig i: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/campo-magnetico-uniforme.htm. Åpnet 27. juli 2021.
