Etsi magneettivuo suorakaiteen muotoisen kehyksen alueen läpi

Kuinka löytää magneettivuo suorakaiteen muotoisen kehyksen läpi, jonka sivut ovat a = 4 cm ja b = 8 cm, jossa magneettikentän muodostaa ääretön suora johtime, jonka virta on 6 A, yhdensuuntainen sivun b kanssa? Johdin ja runko ovat samassa tasossa ja johtimen ja rungon lähimmän sivun välinen etäisyys on 2 cm.

Tämän ongelman ratkaisu voidaan aloittaa laskemalla johtimen luoma magneettinen induktio B kohdassa, jossa se sijaitsee suhteessa runkoon. Tätä varten käytämme kaavaa magneettisen induktion laskemiseksi äärettömän johtimen akselilla:

B = (μ₀ * I) / (2 * π * r)

missä μ₀ on magneettivakio (μ₀ = 4 * π * 10^-7 Wb/A*m) I on virran voimakkuus johtimessa (I = 6 A) r on etäisyys johtimesta pisteeseen, jossa magneettinen induktio lasketaan.

Koska johdin on yhdensuuntainen rungon sivun b kanssa, magneettinen induktio kehyksen keskellä on yhtä suuri kuin B. Etäisyys johtimesta rungon lähimpään sivuun on 2 cm ja etäisyys johtimesta kehyksen keskipiste on 4 cm, joten etäisyys kehyksen keskustasta lähimpään sivuun on 2 + 4 = 6 cm.

Siksi magneettinen induktio kehyksen keskellä on yhtä suuri kuin:

B = (μ₀ * I) / (2 * π * r) = (4 * π * 10^-7 * 6) / (2 * π * 0,06) = 2 * 10^-4 Тл

Magneettivuon Ф löytämiseksi sinun on kerrottava magneettinen induktio kehyksen pinta-alalla:

Ф = B * S = 2 * 10^-4 * 0,04 * 0,08 = 6,4 * 10^-7 Vb

Siten magneettivuo suorakaiteen muotoisen kehyksen läpi on yhtä suuri kuin 6,4 * 10^-7 Wb.

Etsi magneettivuo suorakaiteen muotoisen kehyksen alueen läpi

Tämä digitaalinen tuote on ainutlaatuinen opas suorakaiteen muotoisen kehyksen läpi kulkevan magneettivuon laskemiseen. Tämän opetusohjelman avulla voit nopeasti ja helposti ratkaista magneettikenttälaskelmiin liittyviä ongelmia.

Tästä oppaasta löydät yksityiskohtaiset ohjeet ja kaavat suorakaiteen muotoisen kehyksen läpi kulkevan magneettivuon laskemiseen sekä esimerkkilaskelmia vaiheittaisilla selityksillä.

Lisäksi käsikirja sisältää kauniita ja selkeitä kuvia, jotka auttavat sinua ymmärtämään materiaalia paremmin ja ratkaisemaan ongelmia nopeammin.

Hanki tämä digitaalinen tuote jo tänään ja tule magneettikentän laskennan asiantuntijaksi!

***

Tämän ongelman ratkaisemiseksi on tarpeen käyttää Biot-Savart-Laplacen lakia, jonka avulla voidaan laskea virran luoma magneettikenttä etäisyyden päässä siitä.

Ongelmalauseesta tunnetaan seuraavat tiedot:

• virta I = 6 A;
• virran ja kehyksen lähimmän sivun välinen etäisyys on r = 2 cm;
• rungon sivun pituus a = 4 cm;
• rungon sivun pituus b = 8 cm.

Etsitään virran luoma magneettikenttä etäisyydellä r siitä:

B = (μ₀ / 4π) * (2 * I / r)

jossa μ₀ on magneettinen vakio, joka on yhtä suuri kuin 4π * 10^-7 Wb/(A*m).

Siten magneettikenttä etäisyydellä r = 2 cm johtimesta on yhtä suuri kuin:

B = (4π * 10^-7 Wb/(A*m) / 4π) * (2 * 6 A / 0,02 m) = 3 * 10^-3 T

Seuraavaksi löydämme suorakaiteen muotoisen kehyksen läpäisevän magneettivuon kaavalla:

Φ = B * S * cos(α)

missä S on kehyksen pinta-ala, α on kulma magneettikentän suunnan ja kehyksen alueen normaalin välillä.

Kun otetaan huomioon, että magneettikenttä on suunnattu kohtisuoraan kehyksen tasoon nähden, cos(α) = 0 ja magneettivuo kehyksen läpi on nolla.

Siten vastaus ongelmaan: magneettivuo suorakaiteen muotoisen kehyksen läpi on nolla.

***

1. Upea digitaalinen tuote fysiikan ja sähkötekniikan ystäville!
2. Yksinkertainen ja selkeä tapa laskea magneettivuo kehyksen läpi.
3. Se on erittäin kätevä käyttää laskelmiin tieteellisissä ja teknisissä ongelmissa.
4. Ohjelman käyttöliittymä on selkeä jopa sähkömagnetismin aloittelijoille.
5. Tämä on välttämätön työkalu sähkötekniikan opiskelijoille ja opettajille.
6. Nopeat ja tarkat kehyksen magneettivuon laskelmat tällä digitaalisella tuotteella.
7. Ohjelma auttaa säästämään aikaa ja välttämään virheitä laskelmissa.
8. Erittäin hyödyllinen työkalu sähkömagnetismin alan insinööreille ja ammattilaisille.
9. Helppo asentaa ja työskennellä millä tahansa tietokoneella.
10. Tämän ohjelman avulla voit nopeasti ratkaista kehyksen magneettivuon ongelmia ilman monimutkaisia ​​kaavoja.

Erikoisuudet:

Digitavarat ovat erittäin käteviä - sinun ei tarvitse etsiä ja ostaa fyysisiä kirjoja tai oppikirjoja.

Digitaalisten tuotteiden ansiosta tiedon saannista on tullut nopeampaa ja helpompaa.

Digitaalisten tuotteiden käyttäminen säästää aikaa ja rahaa, koska sinun ei tarvitse kuluttaa rahaa toimituksiin tai varastotilan vuokraamiseen.

Digitaaliset tuotteet voivat olla erittäin käteviä etätyöskentelyyn tai tien päällä, koska ne ovat helposti saatavilla miltä tahansa laitteelta.

Digitaaliset tuotteet tarjoavat mahdollisuuden saada tietoa ja osaamista milloin tahansa, vaikka fyysiset kaupat olisivat kiinni.

Digitaaliset tuotteet päivitetään yleensä nopeammin ja useammin kuin fyysiset vastineet, mikä pitää sinut ajan tasalla uusimpien tietojen kanssa.

Digitavarat voivat olla erittäin hyödyllisiä oppimisessa ja itseopiskelussa, koska ne sisältävät yleensä suuren määrän interaktiivisia elementtejä ja toimintoja.