Kaksikerroksisen pitkän solenoidin kierrokset on kierretty

Kaksikerroksisen pitkän solenoidin kierrokset on kierretty lankasta, jonka säde on 0,2 mm. Ensimmäisessä kerroksessa virta on 3 A, toisessa - 1A. Määritä magneettikentän voimakkuus solenoidin sisällä. Tarkastellaan kahta tapausta: virrat kulkevat yhteen suuntaan ja vastakkaisiin suuntiin.

Ratkaisutehtävät 31169:

Magneettikentän voimakkuuden määrittämiseksi solenoidin sisällä käytämme kaavaa:

$$ B = \mu_0 \cdot n \cdot I $$

missä $B$ on magneettikentän voimakkuus, $\mu_0 = 4\pi \cdot 10^{ -7} ~\text{H/m}$ on magneettivakio, $n$ on kierrosten tiheys pituusyksikköä kohti (kierrosten määrä pituusyksikköä kohti), $I$ – virran voimakkuus.

Kaksikerroksiselle solenoidille:

$$ n_1 = \frac{N_1}{l}, \quad n_2 = \frac{N_2}{l} $$

missä $n_1$, $n_2$ ovat ensimmäisen ja toisen kerroksen kierrosten tiheys, $N_1$, $N_2$ ovat vastaavasti ensimmäisen ja toisen kerroksen kierrosten lukumäärä, $l$ on kerroksen pituus. solenoidi.

Yhteen suuntaan kulkeville virroille:

$$ B = \mu_0 \cdot \left(n_1 \cdot I_1 + n_2 \cdot I_2\right) $$

Kun tunnetut arvot korvataan, saadaan:

$$ B = 4\pi \cdot 10^{ -7} \cdot \left(\frac{N_1}{l} \cdot 3~\text{А} + \frac{N_2}{l} \cdot 1~ \text{А}\oikea) = 4\pi \cdot 10^{ -7} \cdot \frac{(N_1 \cdot 3 + N_2)~\text{А}}{l} $$

Vastakkaisiin suuntiin kulkeville virroille:

$$ B = \mu_0 \cdot \left(n_1 \cdot I_1 - n_2 \cdot I_2\right) $$

Kun tunnetut arvot korvataan, saadaan:

$$ B = 4\pi \cdot 10^{ -7} \cdot \left(\frac{N_1}{l} \cdot 3~\text{А} - \frac{N_2}{l} \cdot 1~ \teksti{А}\oikea) = 4\pi \cdot 10^{ -7} \cdot \frac{(N_1 \cdot 3 - N_2)~\text{А}}{l} $$

Vastaus:

Magneettikentän voimakkuus solenoidin sisällä virtojen ollessa yhteen suuntaan on $4\pi \cdot 10^{ -7} \cdot \frac{(N_1 \cdot 3 + N_2)~\text{A}}{l} $, kun virrat kulkevat vastakkaisiin suuntiin, se on yhtä suuri kuin $4\pi \cdot 10^{ -7} \cdot \frac{(N_1 \cdot 3 - N_2)~\text{A}}{l}$.

Kauniisti muotoiltu digituote digitavarakaupassamme - ratkaisu fysiikan ongelmaan "Kaksikerroksisen pitkän solenoidin kierrokset kelataan langasta, jonka säde on 0,2 mm." Tästä tuotteesta löydät yksityiskohtaisen kuvauksen ongelmasta, sen ratkaisemisessa käytetyistä kaavoista ja laeista sekä laskentakaavan ja vastauksen. Ostamalla tämän digitaalisen tuotteen saat luotettavan ja kätevän työkalun fysiikan kokeisiin valmistautumiseen tai tämän kiehtovan tieteen itsenäiseen opiskeluun.

Tämä tuote on ratkaisu fysiikkaongelmaan, joka kuvaa 0,2 mm säteisestä langasta kierretyn kaksikerroksisen pitkän solenoidin kierroksia ja niiden virranvoimakkuutta. Ensimmäisessä kerroksessa virranvoimakkuus on 3 A, toisessa - 1 A. Tehtävänä on määrittää magneettikentän voimakkuus solenoidin sisällä kahdessa tapauksessa: kun virrat kulkevat yhteen suuntaan ja kun ne kulkevat vastakkaisiin suuntiin. Ongelman ratkaisu perustuu kaavan $B = \mu_0 \cdot n \cdot I$ soveltamiseen, missä $B$ on magneettikentän voimakkuus, $\mu_0$ on magneettinen vakio, $n$ on magneettikentän voimakkuus. kierrosten tiheys pituusyksikköä kohti ja $I$ - virran voimakkuus. Tehtävää ratkaistaessa käytetään myös kaavoja kierrosten tiheyden määrittämiseen ja vastauksen laskemiseen kummassakin tapauksessa. Ongelman ratkaisu on valmis ja sisältää kaikki tarvittavat vaiheet ongelman ratkaisemiseksi. Tämä tuote voi olla hyödyllinen fysiikkaa opiskeleville opiskelijoille sekä kaikille, jotka ovat kiinnostuneita tästä tieteestä ja haluavat syventää tietojaan.

***

Tämä on kaksikerroksinen pitkä solenoidi, joka koostuu lankasta kierretyistä kierroksista, joiden säde on 0,2 mm. Ensimmäisessä kerroksessa virta on 3 A ja toisessa 1 A.

Magneettikentän voimakkuuden määrittämiseksi solenoidin sisällä on otettava huomioon kaksi tapausta: kun virrat kulkevat yhteen suuntaan ja vastakkaisiin suuntiin.

Kun virrat kulkevat yhteen suuntaan, magneettikentän voimakkuus solenoidin sisällä voidaan määrittää kaavalla:

B = (μ0 * N * I) / L,

missä B on magneettikentän voimakkuus, μ0 on magneettivakio, N on solenoidin kierrosten lukumäärä, I on solenoidissa kulkevan virran voimakkuus, L on solenoidin pituus.

Ensimmäiselle kerrokselle virta on 3 A ja toiselle kerrokselle - 1 A. Siksi kierrosten kokonaismäärä on:

N = n1 + n2,

missä n1 ja n2 ovat kierrosten lukumäärä ensimmäisessä ja toisessa kerroksessa, vastaavasti.

Solenoidin pituus on:

L = (n1 + n2) * π * d,

missä d on solenoidin halkaisija, joka saadaan kaavalla d = 2 * r, missä r on langan säde.

Korvaamalla arvot kaavaan, saamme:

B = (μ0 * (n1 + n2) * I) / ((n1 + n2) * π * d)

Kun virrat kulkevat vastakkaisiin suuntiin, magneettikentän voimakkuus solenoidin sisällä voidaan määrittää kaavalla:

B = (μ0 * N * (I1 - I2)) / L,

missä I1 ja I2 ovat ensimmäisessä ja toisessa kerroksessa kulkevien virtojen vahvuudet.

Korvaamalla arvot kaavaan, saamme:

B = (μ0 * (n1 + n2) * (I1 - I2)) / ((n1 + n2) * π * d)

Vastaus ongelmaan riippuu tietyistä arvoista, joita ei ole ilmoitettu tuotekuvauksessa.

***

1. Hieno digituote! Solenoidin kierrokset on rullattu erittäin siististi ja tasaisesti.
2. Erinomainen laatu pitkä solenoidi, sopii projekteihini.
3. Luotettava ja laadukas solenoidi, joka on erinomainen valinta kaikkiin elektronisiin laitteisiin.
4. Super tuote! Tämä solenoidi toimii moitteettomasti ja auttaa minua saavuttamaan projekteissani tarvitsemani tehon.
5. Erinomainen valinta kaikenlaiseen elektroniikkaan. Tämä solenoidi ylitti odotukseni.
6. Korkealaatuinen digitaalinen tuote, jolla on erinomaiset ominaisuudet. Olen erittäin tyytyväinen ostokseeni.
7. Solenoidi on laadukas ja olennainen osa projekteissani.