Solenoidy sú zdroje magnetického poľa tvoreného navíjacími drôtmi vodičov, rovnomerne rozmiestnené, sústredné a tvarované ako valec s konštantným polomerom. Pri prechode a elektrický prúd, začnú pracovať ako elektromagnety, vyrábajúci a lúkamagnetickékonštantný vo vnútri.
Intenzita magnetického poľa vytváraného v solenoidoch je priamo úmerná elektrickému prúdu, ktorý nimi prechádza, ako aj počtu závitov, ktoré ich tvoria.
Pozri tiež: Magnetické pole - vlastnosti, vzorce, úlohy
Magnetické pole v solenoide
Keď çprúdelektrický pretína vodič, nastáva vznik a magnetické pole. Napríklad v solenoidoch je možné vytvárať koncentrované magnetické pole vo vnútri vinutia drôtov. Podľa dĺžkazsolenoid, magnetické pole sa stáva viac uniforma, takže indukčné linky z tohto poľného pobytu paralelne a rovnakorozmiestnené vo vnútri. Na okrajoch solenoidu zasa nie je magnetické pole rovnomerné kvôli vzhľadu okrajové efekty, ktoré deformujú smer a smer magnetického poľa.
Polaritu magnetického poľa produkovaného v solenoidoch možno zistiť pomocouskrutkové pravidlo. Ak ho chcete použiť, zatvorte prsty pravej ruky v smere, ktorým prúd preteká pozdĺž solenoidu (v smere alebo proti smeru hodinových ručičiek), takže palec označuje smer severmagnetické. Pozrite sa na obrázok nižšie, pretože to uľahčuje pochopenie toho, ako funguje pravidlo skrutkovania.
Opravte elektrický prúd cirkulujúci v rovine obrazovky proti smeru hodinových ručičiek. V takom prípade zatvorením prstov pravej ruky v tomto smere palec ukazuje „mimo obrazovku“, takže ide o smer vektora magnetického poľa, ktorý vždy ukazuje na magnetický sever.
Vzorec magnetického poľa v solenoide
Vzorec použitý na výpočet intenzity a magnetické pole B ktorý je generovaný a Solenoid otočenia o N, križuje a elektrický prúd ja, z dĺžka L, je nasledujúci:
μ - magnetická permeabilita média (N / A²)
N - počet vinutí (závitov)
Ľ - dĺžka solenoidu (m)
i - elektrický prúd (A)
Vo vyššie uvedenom vzorci prvok N / L predstavuje počet závitov na jednotku dĺžky solenoidu. Okrem toho vo vákuu modul modulu priepustnosťmagnetické rovná μ0 = 4π.10-7 AT-2.
Pozritiež: Čo je to magnetizmus?
Vyriešené úlohy z magnetického poľa solenoidu
Otázka 1 - (Udesc) Zvážte ideálny dlhý solenoid pozostávajúci z 10 000 závitov na meter, vedených nepretržitým prúdom 0,2 A. Čiary modulu a magnetického poľa vo vnútri ideálneho solenoidu sú:
a) nulové, neexistujúce.
b) 8π.10-4 T, sústredné kruhy.
c) 4π.10-4 T, valcové vrtule.
d) 8π.10-3 T, radiály vychádzajúce z osi solenoidu.
e) 8π.10-4 T, priamky rovnobežné s osou solenoidu.
Rozhodnutie:
Na výpočet sily magnetického poľa produkovaného týmto solenoidom použijeme vzorec, ktorý súvisí s počtom vinutí na meter a silou elektrického prúdu.
Na základe vyššie uvedeného výpočtu nájdeme silu magnetického poľa produkovaného vo vnútri solenoidu. Správnou alternatívou je teda písmeno D.
Otázka 2 - (Enem) Elektromagnetický vrakovisko je schopný zdvihnúť tony šrotu v závislosti od množstva indukcie vo svojom elektromagnete. Elektromagnet je zariadenie, ktoré zvyčajne na výrobu magnetického poľa využíva elektrický prúd skonštruovaný navinutím vodivého drôtu okolo jadra z feromagnetického materiálu (železo, oceľ, nikel, kobalt).
Ktorá elektromagnetická charakteristika sa dá znížiť, aby sa zvýšila nosnosť žeriavu?
a) Priemer drôtu vodiča
b) Vzdialenosť medzi zákrutami
c) Lineárna hustota závitov
d) Prúd pretekajúci drôtom
e) Relatívna permeabilita jadra
Rozhodnutie:
Na vytvorenie väčšej sily musí byť magnetické pole produkované solenoidom intenzívnejšie. Medzi zobrazenými alternatívami je teda jediný spôsob, ako to urobiť, je zmenšiť vzdialenosť medzi zákrutami. Správnou alternatívou je písmeno B.
Autor: Rafael Hellerbrock
Učiteľ fyziky
Zdroj: Brazílska škola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/campo-magnetico-no-solenoide.htm
