長いソレノイドの中間部分にセグメントがあります

長いソレノイドの中央には長さ2cmの導体があり、そこに4Aの電流が流れ、導体はソレノイドの軸に対して垂直に配置されています。導体のこの部分には 10^-5 N の力が作用します。ソレノイドの長さ 1 センチメートルごとに 10 回巻かれ、コアがない場合、ソレノイド巻線の電流の強さを求める必要があります。

この問題を解決するには、導体内の電流によって生成される磁場を説明するビオ・サバール・ラプラスの法則を使用します。この法則によれば、導体上に生成される磁場は、導体内の電流の強さ、導体の長さ、およびソレノイドの単位長さあたりの巻き数に比例します。したがって、次の方程式を書くことができます。

B = (μ * N * I) / L、

ここで、B は磁気誘導、μ は磁気定数、N は単位長さあたりの巻き数、L は導体の長さ、I は導体の電流強度です。

磁場と電流の強さの相互作用によって生じる力が導体に作用することが知られています。この力は次と等しくなります。

F = B * I * L。

電流の値と導体の長さを代入すると、磁気誘導を次のように表すことができます。

B = F / (I * L) = 10^-5 N / (4 A * 0.02 m) = 1.25 Tl。

したがって、導体上の磁気誘導は 1.25 テスラになります。ソレノイドの長さ 1 センチメートルごとに 10 回の巻きがあり、コアが存在しないことが知られています。したがって、ソレノイド巻線の巻き数は次のようになります。

N = (ソレノイドの長さ) * (単位長さあたりの巻き数) = 100 cm * 10 = 1000。

最後に、ソレノイド巻線の電流は次の式で計算されます。

I' = B * L * N / μ = (1.25 T) * (100 cm) * (1000) / (4 * pi * 10^-7 T * m / A) = 9.92 A。

したがって、ソレノイド巻線の電流は 9.92 A になります。

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この製品は、ソレノイド巻線の電流強度の計算を記述する物理問題です。

この条件は、長いソレノイドの中央部分に長さ 2 cm、電流 4 A の導体がソレノイドの軸に垂直に配置されており、10^-5 の力が作用することを示しています。 N. ソレノイドの長さ 1 cm あたり 10 ターンあり、コアが欠落していることも知られています。

この問題を解決するには、ビオ・サバール・ラプラスの法則を使用する必要があります。これにより、電流の周囲の空間内の任意の点での磁場を計算できます。ソレノイド軸上の磁界を計算する式: B = μ₀ * N * I / L、B は磁気誘導、μ₀ は磁気定数、N はソレノイドの長さ 1 メートルあたりの巻き数、I はソレノイド巻線の電流強度、L - ソレノイドの長さ。

ソレノイド軸上の磁気誘導を求めるには、ソレノイドの長さ 1 cm あたりの回転数を知る必要があります: N = 10。その場合、ソレノイド軸上の磁気誘導は次と等しくなります: B = μ₀ * 10 * I /1.

導体に作用する力は、ソレノイド軸上の磁気誘導による電流と導体の長さの積に等しくなります: F = I * l * B。既知の値を代入すると、次のようになります。 = 4 * 0.02 * μ₀ * 10 * I.

F = 10^-5 N なので、I = F / (4 * 0.02 * μ₀ * 10) と表すことができます。数値を代入すると、I ≈ 1.26 A となります。

回答: 特定の条件下でのソレノイド巻線の電流は約 1.26 A です。

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