câmp magnetic uniform este unul în care câmpul magnetic este același în toate punctele spațiului, atât în modul, cât și în direcție și direcție. În ea liniile de inducție sunt paralele și sunt egal distanțate una de alta. Se poate obține în interiorul unui solemnOmerge destul de mult.
Citeste si tu: Electromagnetismul - partea fizicii care leagă electricitatea și magnetismul
Linii de inducție a câmpului magnetic
Liniile de inducție sunt o caracteristică care vă permite să vizualizați mai ușor configurația spațială a câmpului magnetic. Astfel de linii au unele caracteristiciimportant, a sti:
- sunt întotdeauna închise;
- ieși prin nordul magnetic și intră în sudul magnetic;
- atunci când sunt la distanță egală, ele reprezintă un câmp magnetic uniform;
- sunt destul de concentrate în vecinătatea polilor magnetici, întrucât câmpul magnetic este mai intens în aceste locuri.
Spre deosebire de linii de forță a câmpului electric, liniile câmpului magnetic sunt întotdeauna închise. Asta pentru ca nu este posibil să existe monopolurimagnetic, adică orice corp magnetizat are atât un pol sudic, cât și un pol magnetic nord.
Definiția uniform magnetic field
Definiția unui câmp magnetic uniform este simplă: este a câmp care prezintă același modul, direcție și sens în toate punctele spațiului. Grafic, câmpul magnetic uniform este reprezentat de o regiune în care liniile de inducție sunt paralele și sunt egal distanțate una de cealaltă.
Este posibil să se producă un câmp magnetic uniform prin intermediul a solenoid suficient de lung. În acest caz, curent electric care rulează de-a lungul firelor solenoidului produce un câmp magnetic foarte asemănător cu un câmp magnetic uniform în centrul solenoidului. Pe măsură ce ne apropiem de capetele solenoidului, totuși, efectele marginilor fac câmpul magnetic să devină mai eterogen.
Figura următoare prezintă un solenoid lung. Înăuntru, puteți vedea căliniile de câmp magnetic suntparalel și uniformdistanțate. Astfel de condiții indică faptul că, în aceste regiuni, câmpul magnetic este considerat uniform.
Relația dintre câmpul magnetic uniform și forța magnetică
Câmpurile magnetice uniforme sunt importante pentru studiul fenomenelor magnetice, deoarece, prin intermediul acestora, este posibil ca calcule care implică interacțiunea dintre câmpurile magnetice și sarcini electrice în mișcare devin mai ușor de rezolvat.
Când o particulă încărcată interacționează cu un câmp magnetic, o forță magnetică acționează asupra acelei particule. THE puteremagnetic este perpendiculară pe vectorul câmpului magnetic, precum și pe direcția propriei viteze a particulei, astfel, aceste particulele încep să descrie trasee circulare sau chiar elicoidale în timp ce se deplasează în a regiune de câmp magnetic uniform.
Cele mai frecvente calcule care implică câmpuri magnetice uniforme sunt cele în care trebuie să determinăm forta magnetica exercitat asupra sarcinilor mobile. Forța magnetică poate fi calculată prin produsintreOmoduldăîncărcaelectric, The vitezădăparticulă este moduldecampmagnetic, în plus față de sinusul unghiului care se formează între v și B. Consultați formula de mai jos:
F - forta magnetica (N)
ce - sarcina electrica (C)
v – viteza particulelor (m/s)
B – câmp magnetic (T)
θ – unghiul dintre v și B
Vezi si: Inducția electromagnetică - Ce este și cum funcționează?
Exerciții pe câmp magnetic uniform
Intrebarea 1 - În ceea ce privește liniile de inducție a unui câmp magnetic uniform, se fac următoarele afirmații.
I – Sunt linii închise.
II – Acestea sunt linii care părăsesc sudul magnetic și intră în nordul magnetic.
III – Sunt linii egal distanțate.
IV – Sunt linii deschise care părăsesc sarcinile pozitive și intră în sarcinile negative.
Sunt corecte:
a) I, II și II.
b) I și II.
c) II şi III.
d) III și IV.
Rezoluţie:
Să analizăm afirmațiile:
eu - ADEVĂRAT.
II - ADEVĂRAT.
III - ADEVĂRAT.
IV - FALS. Liniile care ies din sarcinile pozitive și intră în sarcinile negative sunt liniile câmpului electric.
Intrebarea 2 - Câmpul magnetic uniform se caracterizează prin separarea uniformă a liniilor de inducție. Verificați alternativa care nu reprezintă o caracteristică uniformă a câmpului magnetic.
a) Liniile câmpului magnetic uniform sunt paralele.
b) Un câmp magnetic uniform poate fi obținut în interiorul unui solenoid suficient de lung.
c) Într-un câmp magnetic uniform, mărimea, direcția și direcția câmpului magnetic sunt aceleași în toate punctele.
d) Într-un câmp magnetic uniform, liniile de câmp se pot încrucișa.
Rezoluţie:
Alternativa falsă este litera D, deoarece liniile de inducție ale câmpului magnetic, uniforme sau nu, nu se încrucișează.
intrebarea 3 – O particulă încărcată electric cu o sarcină electrică de 5 µC intră într-o regiune de câmp magnetic uniform de intensitate egală cu 2.0.10-5 T, cu viteza de 300 m/s, perpendicular pe câmpul magnetic. Determinați puterea forței magnetice care acționează asupra particulei.
a) 3.0.10-8 N
b) 2.0.10-7 N
c) 4.0.10-9 N
d) 5.0.10-6 N
Rezoluţie:
Pentru a răspunde la exercițiu, vom calcula forța magnetică. Ceas:
De Rafael Hellerbrock
Profesor de fizică
Sursă: Brazilia școală - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/campo-magnetico-uniforme.htm
