直径 d の N=10 ターンを含むショート コイル

N=10 巻き、直径 d=4.0 cm の短いコイルを考えてみましょう。このコイルは、誘導 B=0.020 テスラの均一な磁場内に置かれます。コイルの軸は磁力線と平行です。コイル抵抗は R=10.0 オームです。コイルを90度回転させたときにどれだけの電荷がコイルを通過するかを決定する必要があります。この問題を解決するには、導体を流れる電荷を決定する公式 Q = I * t を使用します。ここで、Q は電荷、I は電流、t は時間です。電流の強さを決定するには、アインシュタイン レンツの法則 ε = -dΦ/dt を使用します。ここで、ε は誘導の DS、Φ は導体によって境界付けられた表面を通過する磁束です。この場合、導体で囲まれた表面は S = π * (d/2)^2 * N = 0.0025 m^2 に等しくなります。表面を通る磁束は、Φ = B * S * cos(α) に等しくなります。ここで、α は磁場の方向と導体表面の法線との間の角度であり、この場合は 90 度に等しくなります。 。したがって、磁束は Φ = B * S * cos(90°) = 0 に等しくなります。 したがって、誘導 DC も 0 に等しくなります： ε = -dΦ/dt = 0。 したがって、コイルも 0 : I = ε / R = 0 です。したがって、コイルを 90 度回転させたときにコイルに流れる電荷も 0 になります。

商品説明:ショートリール

ショートリールは電気・磁気分野の教育・研究を目的としたデジタル製品です。

コイルには直径 d=4.0 cm の N=10 巻が含まれ、抵抗 R=10.0 オームがあります。これは均一な磁場の中に置かれ、その誘導は B = 0.020 T であり、コイルの軸は磁力線に平行です。

本製品は、各種シミュレーションや仮想実験室で使用できるコイルの電子版です。電気回路を実験し、磁気や電磁気に関するさまざまな現象を調べることができます。

ショート コイルは、物理学および電気工学の分野の学生、教師、研究者にとって便利なツールです。

N=10ターン、直径d=4.0cmのショートコイルは、電気・磁気分野の教育や研究に使用できるデジタル製品です。コイルは誘導 B = 0.020 T の均一な磁場内に置かれ、その軸は磁力線と平行です。コイル抵抗は R=10.0 オームです。

コイルを 90 度回転したときにコイルを通過する電荷を決定するには、アインシュタイン レンツの法則と導体を流れる電荷を決定する公式を使用します。

ジェンシュタイン・レンツの法則によれば、磁束の変化によって生じる起電力 ε は、磁束の変化の方向と逆になります。この場合、コイルを90度回転させるとコイルを通る磁束が変化しますが、磁束が0なので磁束の変化も0となり、起電力εは0となります。

さらに、導体を流れる電荷を決定する公式 Q = I * t によると、Q は電荷、I は電流、t は時間であり、電流 I が大きいため、コイルを流れる電荷も 0 になります。は0です。

したがって、コイルが90度回転すると、コイルを流れる電荷は0になります。

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直径 d = 4.0 cm、抵抗 R = 10.0 オームの N = 10 巻を含む短いコイルがあるとします。コイルは均一な磁場の中に置かれ、その誘導は B = 0.020 テスラです。コイルの軸は磁力線と平行です。

コイルを 90 度回転したときにコイルを通過する電荷を求めるには、ファラデーの法則を使用します。

誘導 E の ?DS = -dФ/dt、

ここで、E は起電力、dФ はコイルを通過する磁束の変化、dt は磁束の変化時間です。

コイルの軸は磁力線と平行であるため、コイルを通過する磁束は、磁場誘導、コイルが覆う回路の面積、および巻き数の観点から表すことができます。

Ф = BSNさん

ここで、Sはコイルによってカバーされる輪郭の面積です。

コイルを 90 度回転すると、コイルが覆う輪郭の面積は ds = pi*d^2/4 だけ変化します。したがって、磁束の変化は次のようになります。

dФ = BdSN = 円周率Bd^2*N/4。

磁束の変化時間は、コイルを 90 度回転させるのに必要な時間、つまり 1 時間として見積もることができます。 t = pi/2*sqrt(d^2/2)/v、ここで v はコイルの回転速度です。

この場合、コイルを通過する電荷は次のようになります。

Q = ER = (-dФ/dt)R = -piBd^2NR/(8*sqrt(d^2/2)*v)。

式中のマイナス記号は、コイルに流れる電流の方向が磁束の変化の方向と逆になることを意味します。

したがって、コイルを90度回転させたときにコイルを通過する電荷を求めるには、導出された式に既知の値を代入して解く必要があります。

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特徴:

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