Elektromagnesy są źródłami pola magnetycznego wytwarzanego przez druty nawojowe przewodniki, równomiernie rozmieszczone, koncentryczne i w kształcie walca o stałym promieniu. Kiedy przejeżdża przez prąd elektryczny, zaczynają pracować jak elektromagnesy, produkujące polemagnetycznystały wewnątrz.
Natężenie pola magnetycznego wytwarzanego w elektrozaworach jest wprost proporcjonalne do przepływającego przez nie prądu elektrycznego, a także liczby zwojów, które je tworzą.
Zobacz też: Pole magnetyczne — właściwości, wzory, ćwiczenia
Pole magnetyczne w elektromagnesie
kiedy doobecnyelektryczny przecina dyrygenta, pojawia się pole magnetyczne. Na przykład w elektrozaworach możliwe jest wytworzenie skoncentrowanego pola magnetycznego wewnątrz uzwojenia przewodów. Według długośćzElektrozawór, pole magnetyczne staje się większe mundur, więc linie indukcyjne z tego pola zostań równolegle i na równirozmieszczone wewnątrz. Z kolei na krawędziach elektrozaworu pole magnetyczne nie jest jednolite, ze względu na pojawienie się
efekty brzegowe, które zniekształcają kierunek i kierunek pola magnetycznego.
Biegunowość pola magnetycznego wytwarzanego w elektrozaworach można wykryć za pomocąśruba reguła. Aby z niego skorzystać, zaciskamy palce prawej ręki w kierunku, w którym prąd płynie wzdłuż elektrozaworu (zgodnie z ruchem wskazówek zegara lub przeciwnie do ruchu wskazówek zegara), tak aby kciuk wskazywał kierunek północmagnetyczny. Spójrz na poniższy rysunek, ponieważ ułatwia zrozumienie, jak działa reguła śruby.
Napraw prąd elektryczny krążący w płaszczyźnie ekranu w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. W tym przypadku, zamykając palce prawej ręki w tym kierunku, kciuk wskazuje „poza ekranem”, czyli jest to kierunek wektora pola magnetycznego, który zawsze wskazuje północ magnetyczną.
Formuła pola magnetycznego w elektromagnesie
Wzór używany do obliczenia intensywności a pole magnetyczne B który jest generowany przez a Elektrozawór N-turn, przekreślony przez a prąd elektryczny ja, z długość L, następująco:
μ – przenikalność magnetyczna ośrodka (N/A²)
N – ilość zwojów (zwojów)
L – długość elektrozaworu (m)
i - prąd elektryczny (A)
W powyższym wzorze element N/L reprezentuje liczba zwojów na jednostkę długości elektrozaworu. Ponadto w próżni moduł przepuszczalnośćmagnetyczny równy μ0 = 4π.10-7 W-2.
Popatrzrównież: Czym jest magnetyzm?
Rozwiązane ćwiczenia na polu magnetycznym elektrozaworu
Pytanie 1 — (Udesc) Rozważmy idealny długi solenoid składający się z 10 000 zwojów na metr, przenoszony przez ciągły prąd 0,2 A. Linie modułu i pola magnetycznego wewnątrz idealnego elektrozaworu to odpowiednio:
a) zerowe, nieistniejące.
b) 8π.10-4 T, koncentryczne okręgi.
c) 4π.10-4 T, śmigła cylindryczne.
d) 8π.10-3 T, promienie wychodzące z osi elektrozaworu.
e) 8π.10-4 T, linie proste równoległe do osi elektrozaworu.
Rozkład:
Aby obliczyć siłę pola magnetycznego wytwarzanego przez ten solenoid, użyjemy wzoru, który wiąże liczbę zwojów na metr i natężenie prądu elektrycznego.
Na podstawie powyższych obliczeń określamy siłę pola magnetycznego wytwarzanego wewnątrz elektromagnesu. Zatem właściwą alternatywą jest litera D.
Pytanie 2 — (Enem) Żuraw elektromagnetyczny na złomowisku jest w stanie podnieść tony złomu, w zależności od wielkości indukcji w elektromagnesie. Elektromagnes to urządzenie, które wykorzystuje prąd elektryczny do generowania pola magnetycznego, zwykle skonstruowany przez nawinięcie drutu przewodzącego wokół rdzenia z materiału ferromagnetycznego (żelazo, stal, nikiel, kobalt).
Aby zwiększyć udźwig żurawia, jaką charakterystykę elektromagnesu można zmniejszyć?
a) Średnica drutu przewodnika
b) Odległość między zakrętami
c) Gęstość liniowa zwojów
d) Prąd płynący przez przewód
e) Względna przepuszczalność rdzenia
Rozkład:
Aby wytworzyć większą siłę, pole magnetyczne wytwarzane przez solenoid musi być bardziej intensywne. Tak więc spośród pokazanych alternatyw jedynym sposobem na to jest zmniejszenie odległości między zwojami. Właściwą alternatywą jest litera B.
Rafael Hellerbrock
Nauczyciel fizyki
Źródło: Brazylia Szkoła - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/campo-magnetico-no-solenoide.htm