Riešené úlohy: Magnetické pole kruhovej špirály

Všeobecne povedané, magnetické pole je definované ako akákoľvek oblasť priestoru okolo vodiča prenášaného prúdom elektrický alebo okolo magnetu, v tomto prípade kvôli konkrétnym pohybom, ktoré elektróny vykonávajú vo svojom vnútri atómov.
Vektor magnetickej indukcie možno vypočítať pomocou rovnice , keď ide o kruhovú zákrutu.
Kde: B = vektorové indukčné elektrické pole
μ = elektrická konštanta permitivity
1) (Unicamp – SP) Homogénny vodič s odporom 8,0 Ω má tvar kruhu. Prúd I = 4,0 A prichádza cez priamy drôt v bode A a odchádza cez bod B cez ďalší kolmý priamy drôt, ako je znázornené na obrázku. Odpory priamych drôtov možno považovať za zanedbateľné.
a) vypočítajte intenzitu prúdov v dvoch oblúkoch po obvode medzi A a B.
b) vypočítajte hodnotu intenzity magnetického poľa B v strede O kruhu.
Riešenie
a) Sú uvedené v úlohe:
I = 4,0 A
R = 8,0 Ω
Nasledujúci obrázok schematicky znázorňuje problém:


S odporom 8,0 Ω po celom obvode sme dospeli k záveru, že časť zodpovedajúca 1/4 obvodu má odpor:


R1 = 2,0 Ω
A druhý úsek, zodpovedajúci 3/4 obvodu, má odpor
R2 = 6,0 Ω
Keďže potenciálny rozdiel je rovnaký pre každý odpor, máme:
U1 = U2
R1.i1 = R2.i2
2.0.i1 = 6,0.i2
i1 = 3,0.i2
prúdu ja dorazí vláknom do bodu A a rozdelí sa na i1 Ahoj2, teda:
i = i1 + i2, vediac, že I = 4,0 A je to? i1= 3,0.i2, Musíme:
4,0 = 3,0i2 + i2
4,0 = 4,0.i2
i2 = 1,0 A
preto
i1 = 3,0 A
b) elektrický prúd i1 vzniká v strede O poľa B1 vstupujúceho na obrazovku (Pravidlo pravej ruky).

Elektrický prúd i2 vzniká v strede O poľa B2 a opúšťa obrazovku (Pravidlo pravej ruky).

Môžeme teda usúdiť, že B1 = B2, takže výsledné pole je
Výsledok = 0
2) Dva rovnaké závity, každý s polomerom 2π cm, sú umiestnené so zhodnými stredmi v kolmých rovinách. Prechádzajú sa prúdmi i1 = 4,0 A a i2 = 3,0 A, charakterizujte výsledný vektor magnetickej indukcie v jeho strede O. (Uvedené: μ0 = 4μ. 10-7 T.m/A).
Magnetické pole generované prúdom i1 = 4,0 A v 1. kole je:

Pole generované prúdom i2 = 3,0 A v 2. rade je:

Keďže špirály sú usporiadané kolmo, výsledné pole je:

Neprestávaj teraz... Po reklame viac ;)

Autor: Kléber Cavalcante
Vyštudoval fyziku
Brazílsky školský tím

Elektromagnetizmus - fyzika - Brazílska škola

Chceli by ste odkázať na tento text v školskej alebo akademickej práci? Pozri:

CAVALCANTE, Kleber G. "Riešené cvičenia: Magnetické pole kruhovej špirály"; Brazílska škola. Dostupné v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/exercicios-resolvidos-campo-magnetico-uma-espira-circular.htm. Prístupné 27. júla 2021.

Magnetická rezonancia

Jednou z techník používaných v medicíne na analýzu vnútra ľudského tela je obraz pomocou nukleárn...

read more
Stojace vlny. Poznanie stojatých vĺn

Stojace vlny. Poznanie stojatých vĺn

Pri štúdiu základných konceptov vĺn musíme venovať pozornosť charakteristike, ktorou je transpor...

read more

Sedem „zlatých“ tipov na efektívnejšie štúdium fyziky

1. tip: Začnite od základov!Fyzika sa člení na oblastiachmaloletí vedomostí. Je zaujímavé vedieť ...

read more