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
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