2層ロングソレノイドのターンは、

2 層のロングソレノイドのターンは、半径 0.2 mm のワイヤで巻かれています。最初の層では電流は3A、2番目の層では1Aです。ソレノイド内の磁界の強さを決定します。電流が一方向に流れる場合と逆方向に流れる場合の 2 つのケースを考えてみましょう。

ソリューションタスク 31169:

ソレノイド内の磁場の強さを決定するには、次の式を使用します。

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

ここで、$B$ は磁場の強さ、$\mu_0 = 4\pi \cdot 10^{ -7} ~\text{H/m}$ は磁気定数、$n$ は単位長さあたりの巻き数の密度です。 (単位長さあたりの巻き数)、$I$ – 現在の強度。

二重層ソレノイドの場合:

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

ここで、$n_1$、$n_2$ はそれぞれ第 1 層と第 2 層の巻き数、$N_1$、$N_2$ はそれぞれ第 1 層と第 2 層の巻き数、$l$ はソレノイド。

一方向に流れる電流の場合:

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

既知の値を代入すると、次のようになります。

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

電流が逆方向に流れる場合:

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

既知の値を代入すると、次のようになります。

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

答え：

一方向に電流が流れるソレノイド内の磁界の強さは $4\pi \cdot 10^{ -7} \cdot \frac{(N_1 \cdot 3 + N_2)~\text{A}}{l} に等しくなります。 $、電流が反対方向に流れる場合、$4\pi \cdot 10^{ -7} \cdot \frac{(N_1 \cdot 3 - N_2)~\text{A}}{l}$ に等しくなります。

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この製品は、半径 0.2 mm のワイヤを巻いた 2 層の長いソレノイドの回転数とその電流の強さを記述する物理問題の解決策です。最初の層の電流は 3 A、2 番目の層では 1 A です。ここでの課題は、電流が一方向に流れる場合と逆方向に流れる場合の 2 つのケースでソレノイド内の磁界の強さを決定することです。この問題の解決策は、式 $B = \mu_0 \cdot n \cdot I$ の適用に基づいています。ここで、$B$ は磁場の強さ、$\mu_0$ は磁気定数、$n$ は磁気定数です。単位長さあたりの巻きの密度、および $I$ - 現在の強度。問題を解く際には、ターンの密度を決定し、2 つの場合それぞれの答えを計算するために公式も使用されます。問題の解決策は完了しており、問題を正常に解決するために必要なすべての手順が含まれています。この製品は、物理学を勉強している学生だけでなく、この科学に興味があり知識を深めたい人にも役立ちます。

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半径0.2mmのワイヤーを巻いた2層構造のロングソレノイドです。最初の層の電流は 3 A、第 2 層の電流は 1 A です。

ソレノイド内の磁界の強さを決定するには、電流が一方向に流れる場合と逆方向に流れる場合の 2 つのケースを考慮する必要があります。

電流が一方向に流れる場合、ソレノイド内の磁場の強さは次の式で求められます。

B = (μ0 * N * I) / L、

ここで、B は磁界の強さ、μ0 は磁気定数、N はソレノイドの巻数、I はソレノイドに流れる電流の強さ、L はソレノイドの長さです。

最初の層の電流は 3 A、2 番目の層の電流は 1 A です。したがって、総巻き数は次のようになります。

N = n1 + n2、

ここで、n1 と n2 はそれぞれ第 1 層と第 2 層の巻き数です。

ソレノイドの長さは次のとおりです。

L = (n1 + n2) * π * d、

ここで、d はソレノイドの直径であり、式 d = 2 * r で求められます。r はワイヤの半径です。

値を式に代入すると、次のようになります。

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

電流が反対方向に流れる場合、ソレノイド内の磁界の強さは次の式で求められます。

B = (μ0 * N * (I1 - I2)) / L、

ここで、I1 と I2 はそれぞれ第 1 層と第 2 層を流れる電流の強さです。

値を式に代入すると、次のようになります。

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

問題に対する答えは、製品の説明に記載されていない特定の値によって異なります。

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