enhetligt magnetfält är en där magnetfältet är detsamma på alla punkter i rymden, både i modul och i riktning och riktning. I den induktionsledningarna är parallella och är lika åtskilda från varandra. Den kan fås inuti en högtidligOgå tillräckligt länge.
Läs också: Elektromagnetism - den del av fysiken som relaterar elektricitet och magnetism
Magnetfältsinduktionsledningar
Induktionslinjer är en funktion som gör att du lättare kan visualisera den rumsliga konfigurationen av magnetfältet. Sådana linjer har några egenskaperViktig, att veta:
- är alltid stängda;
- gå ut genom magnetiska norr och gå in i magnetiska söder;
- när de är jämnt fördelade representerar de ett enhetligt magnetfält;
- de är ganska koncentrerade i närheten av de magnetiska polerna, eftersom magnetfältet är mer intensivt på dessa platser.
Till skillnad från kraftlinjer för elektriska fält, magnetfältslinjerna är alltid stängda. Det här är för att det är inte möjligt att de finnsmonopolermagnetisk, det vill säga, vilken magnetiserad kropp som helst har både en sydpol och en nordmagnetisk pol.
Definition av enhetligt magnetfält
Definitionen av ett enhetligt magnetfält är enkel: det är en fält som presenterar samma modul, riktning och känsla på alla punkter i rymden. Grafiskt representeras det enhetliga magnetfältet av ett område där induktionslinjerna är parallella och är lika åtskilda från varandra.
Det är möjligt att producera ett enhetligt magnetfält med hjälp av en tillräckligt lång solenoid. I det här fallet elektrisk ström som löper längs solenoidtrådarna producerar ett magnetfält som mycket liknar ett enhetligt magnetfält i mitten av solenoiden. När vi närmar oss ändarna av solenoiden gör dock kanteffekter att magnetfältet blir mer heterogent.
Följande bild visar en lång solenoid. Inuti kan du se attmagnetfältslinjer ärparallell och jämntfördelade. Sådana förhållanden indikerar att magnetfältet i dessa områden anses vara enhetligt.
Samband mellan enhetligt magnetfält och magnetisk kraft
Enhetliga magnetfält är viktiga för studiet av magnetiska fenomen, eftersom det genom dem är möjligt att beräkningar som involverar interaktionen mellan magnetfält och elektriska laddningar i rörelse blir enklare att lösa.
När en laddad partikel interagerar med ett magnetfält, verkar en magnetisk kraft på den partikeln. DE styrkamagnetisk är vinkelrät mot magnetfältsvektorn, såväl som mot partikelns egen hastighetsriktning, alltså dessa partiklar börjar beskriva cirkulära eller till och med spiralformade banor medan de rör sig i en region av enhetligt magnetfält.
De vanligaste beräkningarna som involverar enhetliga magnetfält är de där vi måste bestämma magnetisk kraft utövas på rörliga laster. Den magnetiska kraften kan beräknas med produktmellanOmodulgeravgiftelektrisk, De hastighetgerpartikel det är modulavfältmagnetisk, förutom sinus för vinkeln som bildas mellan v och B. Kolla in formeln nedan:
F – magnetisk kraft (N)
Vad – elektrisk laddning (C)
v – partikelhastighet (m/s)
B – magnetfält (T)
θ – vinkeln mellan v och B
Se också: Elektromagnetisk induktion — vad är det och hur fungerar det?
Övningar på enhetligt magnetfält
Fråga 1 - Beträffande induktionslinjerna för ett enhetligt magnetfält görs följande uttalanden.
I – De är stängda linjer.
II – Dessa är linjer som lämnar magnetiska söder och går in i magnetiska norr.
III – De är jämnt fördelade linjer.
IV – De är öppna linjer som lämnar de positiva laddningarna och går in i de negativa laddningarna.
De är korrekta:
a) I, II och II.
b) I och II.
c) II och III.
d) III och IV.
Upplösning:
Låt oss analysera uttalandena:
jag - SANN.
II - SANN.
III - SANN.
IV - FALSK. Linjerna som lämnar de positiva laddningarna och går in i de negativa laddningarna är de elektriska fältlinjerna.
Fråga 2 - Det enhetliga magnetfältet kännetecknas av enhetlig separation av induktionsledningarna. Kontrollera alternativet som inte representerar en enhetlig magnetfältskarakteristik.
a) Linjerna i det enhetliga magnetfältet är parallella.
b) Ett enhetligt magnetfält kan erhållas inuti en tillräckligt lång solenoid.
c) I ett enhetligt magnetfält är magnetfältets storlek, riktning och riktning densamma i alla punkter.
d) I ett enhetligt magnetfält kan fältlinjer korsas.
Upplösning:
Det falska alternativet är bokstaven Deftersom magnetfältets induktionslinjer, likformiga eller inte, inte korsar varandra.
fråga 3 – En elektriskt laddad partikel med en elektrisk laddning på 5 µC går in i ett område med enhetligt magnetfält med intensitet lika med 2.0.10-5 T, med en hastighet av 300 m/s, vinkelrätt mot magnetfältet. Bestäm styrkan av den magnetiska kraft som verkar på partikeln.
a) 3.0.10-8 N
b) 2.0.10-7 N
c) 4.0.10-9 N
d) 5.0.10-6 N
Upplösning:
För att svara på övningen kommer vi att beräkna den magnetiska kraften. Kolla på:
Av Rafael Hellerbrock
Fysikalärare
Källa: Brasilien skola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/campo-magnetico-uniforme.htm
