โซลินอยด์ เป็นแหล่งของสนามแม่เหล็กที่เกิดจากขดลวด ตัวนำเว้นระยะเท่ากัน มีจุดศูนย์กลาง และมีรูปร่างเหมือนทรงกระบอกรัศมีคงที่ เมื่อเดินทางโดย กระแสไฟฟ้า, พวกเขาเริ่มทำงานเป็น แม่เหล็กไฟฟ้า, ผลิต สนามแม่เหล็กค่าคงที่ ข้างใน.
ความเข้มของสนามแม่เหล็กที่ผลิตในโซลินอยด์นั้นเป็นสัดส่วนโดยตรงกับกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่าน เช่นเดียวกับจำนวนรอบที่เกิดขึ้น
ดูด้วย: สนามแม่เหล็ก — คุณสมบัติ สูตร แบบฝึกหัด
สนามแม่เหล็กในโซลินอยด์
เมื่อ คปัจจุบันไฟฟ้า ข้ามตัวนำมีการเกิดขึ้นของ สนามแม่เหล็ก. ตัวอย่างเช่น ในโซลินอยด์ สามารถสร้างสนามแม่เหล็กที่มีความเข้มข้นภายในขดลวดได้ ตามที่ ความยาวของโซลินอยด์, สนามแม่เหล็กจะมีมากขึ้น ยูนิฟอร์ม, ดังนั้น เส้นเหนี่ยวนำ จากที่พักนี้ ขนาน และ เท่ากันเว้นระยะห่าง ข้างใน. ในทางกลับกันที่ขอบของโซลินอยด์สนามแม่เหล็กไม่สม่ำเสมอเนื่องจากลักษณะของ เอฟเฟกต์ขอบซึ่งบิดเบือนทิศทางและทิศทางของสนามแม่เหล็ก
ขั้วของสนามแม่เหล็กที่ผลิตในโซลินอยด์สามารถค้นพบได้โดยใช้กฎสกรู. ในการใช้งาน เราปิดนิ้วของมือขวาในทิศทางที่กระแสไหลไปตามโซลินอยด์ (ตามเข็มนาฬิกาหรือทวนเข็มนาฬิกา) เพื่อให้นิ้วโป้งระบุทิศทางของ
ทิศเหนือแม่เหล็ก ดูรูปด้านล่าง เนื่องจากช่วยให้เข้าใจวิธีการทำงานของกฎสกรูได้ง่ายขึ้น
ซ่อมแซมกระแสไฟฟ้าที่หมุนเวียนอยู่ในระนาบของหน้าจอทวนเข็มนาฬิกา ในกรณีนี้โดยการปิดนิ้วของมือขวาในทิศทางนี้ นิ้วโป้งชี้ "ปิดหน้าจอ" ดังนั้นนี่คือทิศทางของเวกเตอร์สนามแม่เหล็ก ซึ่งมักจะชี้ไปที่ทิศเหนือแม่เหล็ก
สูตรของสนามแม่เหล็กในโซลินอยด์
สูตรที่ใช้คำนวณความเข้มของ a สนามแม่เหล็ก B ซึ่งสร้างโดย a N-turn โซลินอยด์, ข้ามโดย กระแสไฟฟ้า ผม, ของ ความยาวL, เป็นดังนี้:
μ – การซึมผ่านของแม่เหล็กของตัวกลาง (N/A²)
นู๋ – จำนวนขดลวด (รอบ)
หลี่ – ความยาวของโซลินอยด์ (ม.)
ผม - กระแสไฟฟ้า (A)
ในสูตรข้างต้น ธาตุ ไม่มี เป็นตัวแทนของ จำนวนรอบต่อหน่วยความยาว ของโซลินอยด์ นอกจากนี้ ในสุญญากาศ โมดูลของ การซึมผ่านแม่เหล็ก เท่ากับ μ0 = 4π.10-7 ที่-2.
ดูยัง: แม่เหล็กคืออะไร?
แก้ไขแบบฝึกหัดบนสนามแม่เหล็กของโซลินอยด์
คำถามที่ 1 — (Udesc) พิจารณาโซลินอยด์แบบยาวในอุดมคติที่ประกอบด้วย 10,000 รอบต่อเมตร โดยส่งกระแสไฟต่อเนื่องที่ 0.2 A โมดูลและเส้นสนามแม่เหล็กภายในโซลินอยด์ในอุดมคติคือ ตามลำดับ:
ก) เป็นโมฆะไม่มีอยู่จริง
ข) 8π.10-4 T วงกลมศูนย์กลาง
ค) 4π.10-4 T, ใบพัดทรงกระบอก
ง) 8π.10-3 T, รัศมีที่เกิดจากแกนของโซลินอยด์
จ) 8π.10-4 T เส้นตรงขนานกับแกนโซลินอยด์
ความละเอียด:
ในการคำนวณความแรงของสนามแม่เหล็กที่เกิดจากโซลินอยด์นี้ เราจะใช้สูตรที่เกี่ยวข้องกับจำนวนขดลวดต่อเมตรและความแรงของกระแสไฟฟ้า
จากการคำนวณข้างต้น เราจะพบความแรงของสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นภายในโซลินอยด์ ดังนั้น ทางเลือกที่ถูกต้องคือ จดหมายD.
คำถามที่ 2 — (ศัตรู) เครนโรงเก็บขยะแบบแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถยกเศษซากได้เป็นตัน ขึ้นอยู่กับปริมาณการเหนี่ยวนำในแม่เหล็กไฟฟ้า แม่เหล็กไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ที่ใช้กระแสไฟฟ้าเพื่อสร้างสนามแม่เหล็ก โดยปกติแล้ว สร้างโดยการพันลวดนำไฟฟ้ารอบแกนของวัสดุที่เป็นเฟอร์โรแมกเนติก (เหล็ก เหล็กกล้า นิกเกิล โคบอลต์).
เพื่อเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนักของเครน คุณสมบัติแม่เหล็กไฟฟ้าแบบใดที่สามารถลดลงได้?
ก) เส้นผ่านศูนย์กลางของลวดตัวนำ
b) ระยะห่างระหว่างเทิร์น
c) ความหนาแน่นเชิงเส้นของการเลี้ยว
ง) กระแสไหลผ่านเส้นลวด
จ) การซึมผ่านสัมพัทธ์ของแกน
ความละเอียด:
เพื่อสร้างแรงที่มากขึ้น สนามแม่เหล็กที่เกิดจากโซลินอยด์จะต้องมีความเข้มข้นมากขึ้น ดังนั้น จากทางเลือกอื่นที่แสดง วิธีเดียวที่จะทำได้คือการลดระยะห่างระหว่างทางเลี้ยว ทางเลือกที่ถูกต้องคือตัวอักษร B
โดย Rafael Hellerbrock
ครูฟิสิกส์
ที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/campo-magnetico-no-solenoide.htm