Соленоиды источники магнитного поля, образованные обмоточными проводами проводники, равномерно расположенные, концентрические и в форме цилиндра постоянного радиуса. При прохождении электрический ток, они начинают работать как электромагниты, производя полемагнитныйпостоянный внутри.
Напряженность магнитного поля, создаваемого в соленоидах, прямо пропорциональна электрическому току, который проходит через них, а также количеству витков, образующих их.
Смотрите также: Магнитное поле - свойства, формулы, упражнения
Магнитное поле в соленоиде
когда çТекущийэлектрический пересекает проводник, происходит появление магнитное поле. В соленоидах, например, можно создать концентрированное магнитное поле внутри обмотки проводов. В соответствии с длинаизсоленоид магнитное поле становится больше униформа, Итак индукционные линии из этого поля остаться параллельный а также в равной степениразнесены
внутри. На краях соленоида, в свою очередь, магнитное поле неоднородно из-за появления краевые эффекты, которые искажают направление и направление магнитного поля.
Полярность магнитного поля, создаваемого в соленоидах, может быть обнаружена с помощьюправило винта. Для его использования мы смыкаем пальцы правой руки в направлении, в котором ток течет по соленоиду (по часовой стрелке или против часовой стрелки), так, чтобы большой палец указывал направление движения соленоида. к северумагнитный. Посмотрите на рисунок ниже, так как он помогает понять, как работает правило винта.
Устраните электрический ток, циркулирующий в плоскости экрана, против часовой стрелки. В этом случае, когда пальцы правой руки смыкаются в этом направлении, большой палец указывает «за пределы экрана», так что это направление вектора магнитного поля, которое всегда указывает на магнитный север.
Формула магнитного поля в соленоиде
Формула, используемая для расчета интенсивности магнитное поле B который порождается Соленоид N-поворота, пересеченный электрический ток я, из длина L, составляет:
μ - магнитная проницаемость среды (N / A²)
N - количество обмоток (витков)
L - длина соленоида (м)
i - электрический ток (А)
В приведенной выше формуле элемент Н / л представляет количество витков на единицу длины соленоида. Кроме того, в вакууме модуль проницаемостьмагнитный равно μ0 = 4π.10-7 В-2.
Посмотритетакже: Что такое магнетизм?
Решенные упражнения на магнитное поле соленоида
Вопрос 1 - (Udesc) Рассмотрим идеальный длинный соленоид, состоящий из 10 000 витков на метр, проводимых постоянным током 0,2 А. Силовые линии модуля и магнитного поля внутри идеального соленоида соответственно:
а) нулевой, несуществующий.
б) 8π.10-4 Т, концентрические круги.
в) 4π.10-4 Т-образные, цилиндрические пропеллеры.
г) 8π.10-3 T, радиалы, исходящие от оси соленоида.
д) 8π.10-4 Т - прямые, параллельные оси соленоида.
Разрешение:
Чтобы рассчитать силу магнитного поля, создаваемого этим соленоидом, мы будем использовать формулу, которая связывает количество витков на метр и силу электрического тока.
На основании проведенного выше расчета находим напряженность магнитного поля, создаваемого внутри соленоида. Таким образом, правильной альтернативой является буква d.
Вопрос 2 - (Энем) Электромагнитный кран для свалки способен поднимать тонны лома, в зависимости от величины индукции в его электромагните. Электромагнит - это устройство, которое использует электрический ток для создания магнитного поля, обычно построенный путем наматывания проводящего провода на сердечник из ферромагнитного материала (железо, сталь, никель, кобальт).
Какую характеристику электромагнита можно уменьшить для увеличения грузоподъемности крана?
а) Диаметр жилы
б) Расстояние между витками
в) Линейная плотность витков
г) Ток, протекающий по проводу
д) Относительная проницаемость керна
Разрешение:
Для создания большей силы магнитное поле, создаваемое соленоидом, должно быть более интенсивным. Таким образом, среди представленных альтернатив единственный способ сделать это - уменьшить расстояние между витками. Правильная альтернатива - буква Б.
Рафаэль Хеллерброк
Учитель физики
Источник: Бразильская школа - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/campo-magnetico-no-solenoide.htm