สนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ: มันคืออะไร แบบฝึกหัด และอื่นๆ

สนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ เป็นสนามแม่เหล็กที่สนามแม่เหล็กเท่ากันทุกจุดในอวกาศ ทั้งในโมดูล และในทิศทางและทิศทาง ในนั้น เส้นเหนี่ยวนำขนานกัน และเว้นระยะห่างเท่าๆ กัน สามารถรับได้ภายใน a เคร่งขรึมอู๋ไป นานพอ

อ่านด้วยนะ: แม่เหล็กไฟฟ้า — ส่วนหนึ่งของฟิสิกส์ที่เกี่ยวข้องกับไฟฟ้าและแม่เหล็ก

เส้นเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็ก

เส้นเหนี่ยวนำเป็นคุณลักษณะที่ช่วยให้คุณเห็นภาพการกำหนดค่าเชิงพื้นที่ของสนามแม่เหล็กได้ง่ายขึ้น เส้นดังกล่าวมีบ้าง ลักษณะเฉพาะสำคัญ, ที่จะรู้ว่า:

  • ปิดอยู่เสมอ
  • ออกทางทิศเหนือแม่เหล็กและป้อนทิศใต้แม่เหล็ก
  • เมื่อเว้นระยะห่างเท่าๆ กัน พวกมันแสดงถึงสนามแม่เหล็กที่สม่ำเสมอ
  • พวกมันค่อนข้างกระจุกตัวอยู่ในบริเวณใกล้เคียงของขั้วแม่เหล็ก เนื่องจากสนามแม่เหล็กมีความเข้มข้นมากกว่าในสถานที่เหล่านี้

ไม่เหมือน เส้นแรงสนามไฟฟ้าเส้นสนามแม่เหล็กจะปิดเสมอ นี้เป็นเพราะ เป็นไปไม่ได้ที่จะมีโมโนโพลแม่เหล็ก นั่นคือ วัตถุแม่เหล็กใดๆ ก็ตามที่มีทั้งขั้วใต้และขั้วแม่เหล็กเหนือ

นิยามของสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ

คำจำกัดความของสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอนั้นง่าย: มันคือ a สนามที่นำเสนอโมดูล ทิศทาง และความรู้สึกเดียวกันในทุกจุดของพื้นที่. ในทางกราฟิก สนามแม่เหล็กสม่ำเสมอจะแสดงโดยบริเวณที่เส้นเหนี่ยวนำขนานกันและมีระยะห่างเท่ากัน

เป็นไปได้ที่จะสร้างสนามแม่เหล็กที่สม่ำเสมอโดยใช้ a โซลินอยด์ที่ยาวพอ. ในกรณีนี้ กระแสไฟฟ้า การวิ่งไปตามสายโซลินอยด์จะสร้างสนามแม่เหล็กที่คล้ายกับสนามแม่เหล็กที่สม่ำเสมอตรงกลางโซลินอยด์ เมื่อเราเข้าใกล้ปลายโซลินอยด์ ผลกระทบของขอบทำให้สนามแม่เหล็กแตกต่างกันมากขึ้น

รูปต่อไปนี้แสดงโซลินอยด์แบบยาว ข้างในจะเห็นว่าเส้นสนามแม่เหล็กคือขนาน และ สม่ำเสมอเว้นระยะ เงื่อนไขดังกล่าวบ่งชี้ว่าในบริเวณเหล่านี้ สนามแม่เหล็กถือว่าสม่ำเสมอ

ในสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ เส้นเหนี่ยวนำจะขนานกัน
ในสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ เส้นเหนี่ยวนำจะขนานกัน

ความสัมพันธ์ระหว่างสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอกับแรงแม่เหล็ก

สนามแม่เหล็กสม่ำเสมอมีความสำคัญต่อการศึกษาปรากฏการณ์แม่เหล็ก เนื่องจากเป็นไปได้ว่าการคำนวณที่เกี่ยวข้องกับปฏิสัมพันธ์ระหว่างสนามแม่เหล็กและ ค่าไฟฟ้า ในการเคลื่อนไหวจะง่ายต่อการแก้ไข

เมื่ออนุภาคที่มีประจุทำปฏิกิริยากับสนามแม่เหล็ก แรงแม่เหล็กจะกระทำต่ออนุภาคนั้น NS ความแข็งแกร่งแม่เหล็ก ตั้งฉากกับเวกเตอร์สนามแม่เหล็กและทิศทางความเร็วของอนุภาคด้วย ดังนั้น อนุภาคเริ่มอธิบายเส้นทางที่เป็นวงกลมหรือเป็นเกลียวในขณะที่มันเคลื่อนที่ในa ภูมิภาคของ สนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ.

การคำนวณทั่วไปที่เกี่ยวข้องกับสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอคือการคำนวณที่เราต้องกำหนด แรงแม่เหล็ก ดำเนินการในการเคลื่อนย้ายโหลด แรงแม่เหล็กสามารถคำนวณได้โดย ผลิตภัณฑ์ในระหว่างอู๋โมดูลให้ค่าใช้จ่ายไฟฟ้า, NS ความเร็วให้อนุภาค มันเป็น โมดูลของสนามแม่เหล็ก นอกเหนือจากไซน์ของมุมที่เกิดขึ้นระหว่าง v และ B ตรวจสอบสูตรด้านล่าง:

NS – แรงแม่เหล็ก (N)

อะไร – ค่าไฟฟ้า (C)

วี – ความเร็วของอนุภาค (m/s)

NS – สนามแม่เหล็ก (T)

θ – มุมระหว่าง v และ B

ดูด้วย: การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า - มันคืออะไรและทำงานอย่างไร?

แบบฝึกหัดเกี่ยวกับสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ

คำถามที่ 1 - เกี่ยวกับเส้นเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอมีข้อความดังต่อไปนี้

ฉัน – พวกเขาเป็นสายปิด

II – เส้นเหล่านี้เป็นเส้นที่ปล่อยให้แม่เหล็กทิศใต้และเข้าสู่ทิศเหนือของสนามแม่เหล็ก

III – เป็นเส้นที่เว้นระยะเท่ากัน

IV – เป็นบรรทัดเปิดที่ปล่อยประจุบวกและป้อนประจุลบ

พวกเขาถูกต้อง:

ก) I, II และ II.

ข) ฉันและครั้งที่สอง

ค) II และ III

ง) III และ IV

ปณิธาน:

มาวิเคราะห์ข้อความกัน:

ผม - จริง.

ครั้งที่สอง - จริง.

สาม - จริง.

IV - เท็จ. เส้นที่ออกจากประจุบวกและป้อนประจุลบคือเส้นสนามไฟฟ้า

คำถามที่ 2 — สนามแม่เหล็กที่สม่ำเสมอนั้นมีลักษณะเฉพาะด้วยการแยกเส้นเหนี่ยวนำอย่างสม่ำเสมอ ตรวจสอบทางเลือกที่ไม่แสดงถึงลักษณะของสนามแม่เหล็กที่สม่ำเสมอ

ก) เส้นของสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอขนานกัน

b) สามารถรับสนามแม่เหล็กที่สม่ำเสมอภายในโซลินอยด์ที่ยาวเพียงพอ

c) ในสนามแม่เหล็กที่สม่ำเสมอ ขนาด ทิศทางและทิศทางของสนามแม่เหล็กจะเท่ากันทุกจุด

d) ในสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ เส้นสนามอาจตัดกัน

ปณิธาน:

ทางเลือกที่ผิดคือ จดหมายDเนื่องจากเส้นเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กจะสม่ำเสมอหรือไม่ไม่ตัดกัน

คำถาม 3 – อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าที่มีประจุไฟฟ้า 5 µC เข้าสู่บริเวณที่มีความเข้มสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอเท่ากับ 2.0.10-5 T ที่ความเร็ว 300 m/s ตั้งฉากกับสนามแม่เหล็ก กำหนดขนาดของแรงแม่เหล็กที่กระทำต่ออนุภาค

ก) 3.0.10-8 NS

ข) 2.0.10-7 NS

ค) 4.0.10-9 NS

ง) 5.0.10-6 NS

ปณิธาน:

เพื่อตอบสนองต่อการออกกำลังกาย เราจะคำนวณแรงแม่เหล็ก นาฬิกา:

โดย Rafael Hellerbrock
ครูฟิสิกส์

แหล่งที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/campo-magnetico-uniforme.htm

ข้อมูลเปิดเผยว่าผู้หญิงดูแลเงินได้ดีขึ้น ดูการค้นหา

เมื่อเร็ว ๆ นี้การสำรวจดำเนินการโดย บริษัท ข้อตกลง Certo ซึ่งรับผิดชอบในการเจรจาหนี้ของ ประชากร ท...

read more

20% ของครูสอนภาษาอังกฤษในบราซิลไม่มีวุฒิการศึกษาระดับมหาวิทยาลัย

การสำรวจดำเนินการโดย British Council ซึ่งแสดงให้เห็นว่ามีเพียง 5% ของประชากรบราซิลที่พูดได้ ภาษาอ...

read more

ทำความเข้าใจวิธีที่ชาวราศีกรกฎจัดการกับความโกรธโดยไม่สูญเสียความอ่อนไหว

ราศีกรกฎถือเป็นหนึ่งในสัญญาณแห่งความรักที่สุดของจักรราศี เป็นส่วนหนึ่งของธาตุน้ำและไม่เพียงสามารถ...

read more