Pitkän solenoidin keskiosassa on segmentti

Pitkän solenoidin keskiosassa on 2 cm pitkä johdinpala, jonka läpi virtaa 4 A. Johdin sijaitsee kohtisuorassa solenoidin akseliin nähden. Tähän johtimen osaan vaikuttaa voima 10^-5 N. Solenoidin käämityksen virran voimakkuus on selvitettävä edellyttäen, että jokaista solenoidin pituuden senttimetriä kohden on 10 kierrosta eikä ydintä ole.

Ongelman ratkaisemiseksi käytämme Biot-Savart-Laplacen lakia, joka kuvaa johtimeen virran synnyttämää magneettikenttää. Tämän lain mukaan johtimeen muodostuva magneettikenttä on verrannollinen johtimessa olevaan virranvoimakkuuteen, johtimen pituuteen ja kierrosten lukumäärään solenoidin pituusyksikköä kohti. Siten seuraava yhtälö voidaan kirjoittaa:

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

jossa B on magneettinen induktio, mu on magneettinen vakio, N on kierrosten lukumäärä pituusyksikköä kohti, L on johtimen pituus ja I on virran voimakkuus johtimessa.

Tiedetään, että magneettikentän vuorovaikutuksesta virran voimakkuuden kanssa aiheutuva voima vaikuttaa johtimeen. Tämä voima on yhtä suuri kuin:

F = B * I * L.

Korvaamalla virran arvon ja johtimen pituuden voimme ilmaista magneettisen induktion:

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

Täten johtimen kappaleen magneettinen induktio on 1,25 Tesla. Tiedetään, että jokaista solenoidin pituuden senttimetriä kohden on 10 kierrosta, eikä ydintä ole. Siksi solenoidin käämityksen kierrosten lukumäärä on yhtä suuri:

N = (solenoidin pituus) * (kierrosten määrä pituusyksikköä kohti) = 100 cm * 10 = 1000.

Lopuksi solenoidin käämin virta lasketaan kaavalla:

I' = B * L * N / mu = (1,25 T) * (100 cm) * (1 000) / (4 * pi * 10^-7 T * m / A) = 9,92 A.

Näin ollen solenoidin käämityksen virta on 9,92 A.

***

Tämä tuote on fysiikan ongelma, joka kuvaa solenoidin käämityksen virranvoimakkuuden laskemista.

Ehto kertoo, että pitkän solenoidin keskiosassa on solenoidin akseliin nähden kohtisuorassa 2 cm pitkä ja 4 A virtainen johdinpala, johon vaikuttaa 10^-5 voima. N. Tiedetään myös, että solenoidin pituutta 1 cm kohti on 10 kierrosta ja ydin puuttuu.

Ongelman ratkaisemiseksi on tarpeen käyttää Biot-Savart-Laplacen lakia, jonka avulla voidaan laskea magneettikenttä missä tahansa avaruuden pisteessä virran ympärillä. Kaava magneettikentän laskemiseksi solenoidiakselilla: B = μ₀ * N * I / L, jossa B on magneettinen induktio, μ₀ on magneettinen vakio, N on kierrosten lukumäärä solenoidin pituuden 1 metriä kohti, I on virran voimakkuus solenoidin käämissä, L - solenoidin pituus.

Magneettisen induktion löytämiseksi solenoidiakselilla on tiedettävä kierrosten lukumäärä 1 cm solenoidin pituutta kohti: N = 10. Tällöin magneettinen induktio solenoidiakselilla on yhtä suuri kuin: B = μ₀ * 10 * I / 1.

Johtimen kappaleeseen vaikuttava voima on yhtä suuri kuin solenoidin akselilla olevan magneettisen induktion virran ja johtimen pituuden tulo: F = I * l * B. Korvaamalla tunnetut arvot saadaan: F = 4 * 0,02 * μ₀ * 10 * I.

Koska F = 10^-5 N, voimme ilmaista I: I = F / (4 * 0,02 * μ₀ * 10). Korvaamalla numeeriset arvot saadaan: I ≈ 1,26 A.

Vastaus: Solenoidin käämin virta on tietyissä olosuhteissa noin 1,26 A.

***

1. Upea äänenlaatu uusissa kuulokkeissani! Digitekniikan ansiosta musiikki kuulostaa kuin olisin konsertissa.
2. Olen erittäin tyytyväinen uuteen kameraani - digitaalisen kuvankäsittelyn avulla voin ottaa korkealaatuisia kuvia vaikeissakin valaistusolosuhteissa.
3. Elokuvan lataaminen kesti vain muutaman minuutin digitaalisen sisällön toimituksen ansiosta. Nyt voin nauttia katsomisesta ilman viivettä tai keskeytyksiä.
4. Digitaalinen kirja on kätevä ja edullinen. Minulla on nyt pääsy valtavaan kirjakirjastoon suoraan älypuhelimellani.
5. Olin iloisesti yllättynyt siitä, kuinka helppoa uuden digitaalisen vempaimeni käyttöönotto oli – kaikki oli intuitiivista ja helppokäyttöistä.
6. Digitaaliset piirustustyökalut ovat minulle todellinen löytö! Nyt voin luoda ammattimaisia ​​kuvituksia suoraan tietokoneellani.
7. Äänitysammattilaisena voin sanoa, että digitaaliset äänirajapinnat ovat todellinen läpimurto äänen tallennuksen maailmassa. Äänitysteni äänenlaatu on parantunut merkittävästi tämän tekniikan ansiosta.

Erikoisuudet:

E-kirja on loistava valinta lukemisen ystäville! Kätevä, kevyt ja mahtuu tuhansia kirjoja yhteen laitteeseen.

Valokuvien muokkausohjelmisto on vain lahja valokuvauksen ystäville! Sen avulla voit helposti parantaa kuvien laatua ja luoda kauniita kollaaseja.

Pelikonsoli on loistava tapa pitää hauskaa vapaa-ajalla! Laaja pelivalikoima ja mahdollisuus pelata ystävien kanssa tekevät siitä välttämättömän videopelien ystäville.

Musiikkisoitin - kätevä ja kompakti tapa kuunnella suosikkimusiikkiasi missä ja milloin tahansa! Hyvä äänenlaatu ja suuri muisti tekevät siitä houkuttelevan musiikin ystäville.

Verkkokurssi on loistava tilaisuus oppia uutta ja kehittyä! Joustavat tuntiaikataulut ja saavutettavuus kaikkialta maailmasta tekevät verkkokoulutuksesta suositun monien ihmisten keskuudessa.

Ohjelma kirjanpidon rahoitukseen - yksinkertainen ja kätevä tapa hallita kulujasi ja tulojasi! Se auttaa sinua seuraamaan talouttasi ja suunnittelemaan budjettiasi.

Digikamera on loistava ratkaisu valokuvauksen ja videokuvauksen ystäville. Sen korkea kuvanlaatu ja helppokäyttöisyys tekevät siitä välttämättömän niille, jotka haluavat vangita elämän tärkeitä hetkiä.