Ve střední části dlouhého solenoidu je segment

Ve střední části dlouhého solenoidu je kousek vodiče o délce 2 cm, kterým protéká proud 4 A. Vodič je umístěn kolmo k ose solenoidu. Na tento úsek vodiče působí síla 10^-5 N. Je nutné zjistit proudovou sílu ve vinutí elektromagnetu za předpokladu, že na každý centimetr délky elektromagnetu připadá 10 závitů a není zde žádné jádro.

K vyřešení problému použijeme Biot-Savart-Laplaceův zákon, který popisuje magnetické pole vytvořené proudem ve vodiči. Podle tohoto zákona je magnetické pole vytvořené na kusu vodiče úměrné síle proudu ve vodiči, délce vodiče a počtu závitů na jednotku délky solenoidu. Lze tedy napsat následující rovnici:

B = (mu * N * I) / L,

kde B je magnetická indukce, mu je magnetická konstanta, N je počet závitů na jednotku délky, L je délka vodiče a I je síla proudu ve vodiči.

Je známo, že na kus vodiče působí síla způsobená interakcí magnetického pole se silou proudu. Tato síla se rovná:

F = B * I * L.

Dosazením hodnoty proudu a délky vodiče můžeme vyjádřit magnetickou indukci:

B = F / (I * L) = 10^-5 N / (4 A * 0,02 m) = 1,25 TI.

Magnetická indukce na kusu vodiče je tedy 1,25 Tesla. Je známo, že na každý centimetr délky solenoidu připadá 10 závitů a neexistuje žádné jádro. Počet závitů ve vinutí solenoidu se tedy rovná:

N = (délka solenoidu) * (počet závitů na jednotku délky) = 100 cm * 10 = 1000.

Nakonec se proud ve vinutí solenoidu vypočítá podle vzorce:

I' = B * L * N / mu = (1,25 T) * (100 cm) * (1000) / (4 * pí * 10^-7 T * m / A) = 9,92 A.

Proud ve vinutí solenoidu je tedy 9,92 A.

***

Tento produkt je fyzikální problém, který popisuje výpočet proudové síly ve vinutí solenoidu.

Podmínka říká, že ve střední části dlouhého solenoidu je kolmo k ose solenoidu umístěn kus vodiče o délce 2 cm a proudu 4 A, na který působí síla 10^-5. N. Je také známo, že na 1 cm délky elektromagnetu je 10 závitů a chybí jádro.

K vyřešení problému je nutné použít Biot-Savart-Laplaceův zákon, který umožňuje vypočítat magnetické pole v libovolném bodě prostoru kolem proudu. Vzorec pro výpočet magnetického pole na ose elektromagnetu: B = μ₀ * N * I / L, kde B je magnetická indukce, μ₀ je magnetická konstanta, N je počet závitů na 1 metr délky elektromagnetu, I je síla proudu ve vinutí solenoidu, L - délka solenoidu.

Pro zjištění magnetické indukce na ose elektromagnetu je nutné znát počet závitů na 1 cm délky elektromagnetu: N = 10. Potom bude magnetická indukce na ose elektromagnetu rovna: B = μ₀ * 10 * I / 1.

Síla působící na kus vodiče je rovna součinu proudu a délky vodiče magnetickou indukcí na ose solenoidu: F = I * l * B. Dosazením známých hodnot dostaneme: F = 4 * 0,02 * μ₀ * 10 * I.

Protože F = 10^-5 N, můžeme vyjádřit I: I = F / (4 * 0,02 * μ₀ * 10). Dosazením číselných hodnot dostaneme: I ≈ 1,26 A.

Odpověď: Proud ve vinutí elektromagnetu je za daných podmínek přibližně 1,26 A.

***

1. Skvělá kvalita zvuku na mých nových sluchátkách! Díky digitální technologii zní hudba jako na koncertě.
2. Se svým novým fotoaparátem jsem velmi spokojený - digitální zpracování obrazu mi umožňuje pořizovat vysoce kvalitní fotografie i v náročných světelných podmínkách.
3. Stažení filmu trvalo jen pár minut díky doručení digitálního obsahu. Nyní si mohu užívat sledování bez zpoždění nebo přerušení.
4. Digitální kniha je pohodlná a ekonomická. Nyní mám přístup k obrovské knihovně knih přímo na svém smartphonu.
5. Byl jsem příjemně překvapen, jak snadné bylo nastavení mého nového digitálního gadgetu – vše bylo intuitivní a snadno použitelné.
6. Nástroje pro digitální kreslení jsou pro mě skutečným objevem! Nyní mohu vytvářet profesionální ilustrace přímo na svém počítači.
7. Jako profesionál v oblasti nahrávání mohu říci, že digitální audio rozhraní jsou skutečným průlomem ve světě nahrávání zvuku. Kvalita zvuku na mých nahrávkách se díky této technologii výrazně zlepšila.

Zvláštnosti:

E-kniha je skvělou volbou pro milovníky čtení! Pohodlné, lehké a pojme tisíce knih v jednom zařízení.

Software pro úpravu fotografií je prostě dar z nebes pro milovníky fotografie! S ním můžete snadno zlepšit kvalitu obrázků a vytvořit krásné koláže.

Herní konzole je skvělý způsob, jak se ve volném čase zabavit! Široký výběr her a možnost hrát s přáteli z něj činí nepostradatelný pro milovníky videoher.

Hudební přehrávač – pohodlný a kompaktní způsob, jak poslouchat svou oblíbenou hudbu kdekoli a kdykoli! Dobrá kvalita zvuku a velká paměť jej činí atraktivním pro milovníky hudby.

Online kurz je skvělá příležitost naučit se nové věci a rozvíjet se! Díky flexibilním rozvrhům hodin a dostupnosti odkudkoli na světě je online vzdělávání populární mezi mnoha lidmi.

Program pro účetní finance - jednoduchý a pohodlný způsob, jak kontrolovat své výdaje a příjmy! Pomůže vám to sledovat finance a plánovat rozpočet.

Digitální fotoaparát je skvělým řešením pro milovníky fotografování a natáčení videa. Díky vysoké kvalitě obrazu a snadnému použití je nepostradatelný pro ty, kteří chtějí zachytit důležité životní okamžiky.