solenoidler sargı tellerinin oluşturduğu manyetik alan kaynaklarıdır. iletkenler, eşit aralıklı, eşmerkezli ve sabit yarıçaplı bir silindir gibi şekillendirilmiş. Bir tarafından geçildiğinde elektrik akımıolarak çalışmaya başlarlar. elektromıknatıslar, üreten bir alanmanyetiksabit içinde.
Solenoidlerde üretilen manyetik alanın yoğunluğu, içinden geçen elektrik akımının yanı sıra onları oluşturan dönüşlerin sayısı ile doğru orantılıdır.
Ayrıca bakınız: Manyetik alan — özellikler, formüller, alıştırmalar
Solenoiddeki manyetik alan
zaman çmevcutelektrik bir iletkeni geçerse, bir manyetik alan. Örneğin solenoidlerde, bir tel sargısı içinde konsantre bir manyetik alan üretmek mümkündür. Göre uzunluknın-ninsolenoid, manyetik alan daha fazla olur üniforma, Böylece indüksiyon hatları bu alandan kal paralel ve eşit olarakaralıklı içinde. Solenoidin kenarlarında, sırayla, görünümünden dolayı manyetik alan düzgün değildir. kenar efektlerimanyetik alanın yönünü ve yönünü bozan.
Solenoidlerde üretilen manyetik alanın polaritesi, kullanılarak keşfedilebilir.vida kuralı. Bunu kullanmak için, sağ elin parmaklarını, akımın solenoid boyunca (saat yönünde veya saat yönünün tersine) geçtiği yönde kapatıyoruz, böylece başparmak yönünü gösterecek şekilde kuzeyindemanyetik. Vida kuralının nasıl çalıştığını anlamayı kolaylaştıracağı için aşağıdaki şekle bakın.
Ekran düzleminde dolaşan elektrik akımını saat yönünün tersine onarın. Bu durumda, sağ elin parmaklarını bu yönde kapatarak, başparmak “ekran dışını” gösterir, yani bu, her zaman manyetik kuzeyi gösteren manyetik alan vektörünün yönüdür.
Solenoiddeki manyetik alan formülü
yoğunluğunu hesaplamak için kullanılan formül manyetik alan B tarafından üretilen bir N dönüşlü solenoid, bir ile geçti elektrik akımı ben uzunluk L, Şöyleki:
μ – ortamın manyetik geçirgenliği (N/A²)
N - sarım sayısı (dönüşler)
L – solenoidin uzunluğu (m)
ben - elektrik akımı (A)
Yukarıdaki formülde, eleman N/L temsil etmek uzunluk birimi başına dönüş sayısı solenoidin. Ek olarak, bir vakumda, modülün modülü geçirgenlikmanyetik μ'ye eşit0 = 4π.10-7 AT-2.
BakAyrıca: manyetizma nedir?
Solenoidin manyetik alanı üzerinde çözülmüş alıştırmalar
Soru 1 — (Udesc) 0,2 A'lık sürekli bir akımla taşınan, metre başına 10.000 turdan oluşan ideal bir uzun solenoidi düşünün. İdeal solenoidin içindeki modül ve manyetik alan çizgileri sırasıyla:
a) boş, var olmayan.
b) 8π.10-4 T, eşmerkezli daireler.
c) 4π.10-4 T, silindirik pervaneler.
d) 8π.10-3 T, solenoid ekseninden kaynaklanan radyaller.
e) 8π.10-4 T, solenoidin eksenine paralel düz çizgiler.
Çözüm:
Bu solenoid tarafından üretilen manyetik alanın gücünü hesaplamak için, metre başına sargı sayısı ile elektrik akımının gücü arasında ilişki kuran formülü kullanacağız.
Yukarıda yapılan hesaplamaya dayanarak, solenoidin içinde üretilen manyetik alanın gücünü buluyoruz. Böylece, doğru alternatif, D harfi.
Soru 2 — (Düşman) Bir elektromanyetik hurdalık vinci, elektromıknatısındaki endüksiyon miktarına bağlı olarak tonlarca hurda kaldırabilir. Elektromıknatıs, genellikle bir manyetik alan oluşturmak için elektrik akımı kullanan bir cihazdır. iletken bir telin ferromanyetik malzemeden (demir, çelik, nikel, kobalt).
Vinç yük kapasitesini artırmak için hangi elektromıknatıs özelliği azaltılabilir?
a) İletken telin çapı
b) Dönüşler arasındaki mesafe
c) Dönüşlerin doğrusal yoğunluğu
d) Telden geçen akım
e) Çekirdeğin bağıl geçirgenliği
Çözüm:
Daha büyük bir kuvvet üretmek için solenoid tarafından üretilen manyetik alanın daha yoğun olması gerekir. Dolayısıyla gösterilen alternatifler arasında bunu yapmanın tek yolu dönüşler arasındaki mesafeyi azaltmaktır. Doğru alternatif B harfidir.
Rafael Hellerbrock tarafından
Fizik öğretmeni
Kaynak: Brezilya Okulu - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/campo-magnetico-no-solenoide.htm
