In het middelste deel van de lange solenoïde bevindt zich een segment

In het middelste gedeelte van de lange solenoïde bevindt zich een stuk geleider van 2 cm lang, waar een stroom doorheen vloeit van 4 A. De geleider bevindt zich loodrecht op de as van de solenoïde. Op dit deel van de geleider werkt een kracht van 10^-5 N. Het is noodzakelijk om de stroomsterkte in de solenoïdewikkeling te vinden, op voorwaarde dat er 10 windingen zijn voor elke centimeter solenoïdelengte en dat er geen kern is.

Om dit probleem op te lossen, zullen we de wet van Biot-Savart-Laplace gebruiken, die het magnetische veld beschrijft dat wordt gecreëerd door een stroom in een geleider. Volgens deze wet is het magnetische veld dat op een stuk geleider wordt gecreëerd evenredig met de stroomsterkte in de geleider, de lengte van de geleider en het aantal windingen per lengte-eenheid van de solenoïde. Zo kan de volgende vergelijking worden geschreven:

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

waarbij B de magnetische inductie is, mu de magnetische constante is, N het aantal windingen per lengte-eenheid is, L de lengte van de geleider is en I de stroomsterkte in de geleider is.

Het is bekend dat een kracht, veroorzaakt door de interactie van een magnetisch veld met de stroomsterkte, op een stuk geleider inwerkt. Deze kracht is gelijk aan:

F = B * Ik * L.

Door de waarde van de stroom en de lengte van de geleider te vervangen, kunnen we de magnetische inductie uitdrukken:

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

De magnetische inductie op een stuk geleider is dus 1,25 Tesla. Het is bekend dat er voor elke centimeter solenoïdelengte 10 windingen zijn en dat er geen kern is. Daarom is het aantal windingen in de solenoïdewikkeling gelijk aan:

N = (magneetlengte) * (aantal windingen per lengte-eenheid) = 100 cm * 10 = 1000.

Ten slotte wordt de stroom in de solenoïdewikkeling berekend met de formule:

I' = B * L * N / mu = (1,25 T) * (100 cm) * (1000) / (4 * pi * 10^-7 T * m / A) = 9,92 A.

De stroom in de solenoïdewikkeling is dus 9,92 A.

***

Dit product is een natuurkundig probleem dat de berekening beschrijft van de stroomsterkte in de solenoïdewikkeling.

De voorwaarde stelt dat er in het middengedeelte van de lange solenoïde een stuk geleider zit van 2 cm lang en met een stroomsterkte van 4 A, loodrecht op de as van de solenoïde, waarop een kracht van 10^-5 inwerkt. N. Het is ook bekend dat er 10 windingen per 1 cm solenoïdelengte zijn en dat de kern ontbreekt.

Om dit probleem op te lossen, is het noodzakelijk om de wet van Biot-Savart-Laplace te gebruiken, die het mogelijk maakt het magnetische veld op elk punt in de ruimte rond de stroom te berekenen. Formule voor het berekenen van het magnetische veld op de solenoïde-as: B = μ₀ * N * I / L, waarbij B de magnetische inductie is, μ₀ de magnetische constante is, N het aantal windingen per 1 meter solenoïdelengte is, I de huidige sterkte in de solenoïdewikkeling, L - solenoïdelengte.

Om de magnetische inductie op de solenoïde-as te vinden, is het noodzakelijk om het aantal windingen per 1 cm solenoïdelengte te kennen: N = 10. Dan is de magnetische inductie op de solenoïde-as gelijk aan: B = μ₀ * 10 * I / 1.

De kracht die op een stuk geleider inwerkt, is gelijk aan het product van de stroom en de lengte van de geleider door de magnetische inductie op de as van de solenoïde: F = I * l * B. Als we de bekende waarden vervangen, krijgen we: F = 4 * 0,02 * μ₀ * 10 * I.

Omdat F = 10^-5 N, kunnen we I uitdrukken: I = F / (4 * 0,02 * μ₀ * 10). Als we numerieke waarden vervangen, krijgen we: I ≈ 1,26 A.

Antwoord: De stroom in de magneetwikkeling bedraagt ​​onder gegeven omstandigheden ongeveer 1,26 A.

***

1. Geweldige geluidskwaliteit op mijn nieuwe hoofdtelefoon! Dankzij digitale technologie klinkt de muziek alsof ik bij een concert ben.
2. Ik ben erg blij met mijn nieuwe camera. Dankzij de digitale beeldverwerking kan ik zelfs onder moeilijke lichtomstandigheden foto's van hoge kwaliteit maken.
3. Het downloaden van de film duurde slechts een paar minuten dankzij de levering van digitale inhoud. Nu kan ik genieten van kijken zonder vertraging of onderbreking.
4. Een digitaal boek is handig en voordelig. Ik heb nu toegang tot een enorme bibliotheek met boeken, rechtstreeks op mijn smartphone.
5. Ik was aangenaam verrast hoe gemakkelijk het was om mijn nieuwe digitale gadget in te stellen: alles was intuïtief en gebruiksvriendelijk.
6. Digitale tekentools zijn voor mij een echte ontdekking! Nu kan ik professionele illustraties rechtstreeks op mijn computer maken.
7. Als opnameprofessional kan ik zeggen dat digitale audio-interfaces een echte doorbraak zijn in de wereld van audio-opnames. Dankzij deze technologie is de geluidskwaliteit van mijn opnames aanzienlijk verbeterd.

Eigenaardigheden:

Het e-book is een geweldige keuze voor leesliefhebbers! Handig, lichtgewicht en biedt plaats aan duizenden boeken in één apparaat.

Fotobewerkingssoftware is gewoon een uitkomst voor fotografieliefhebbers! Hiermee kunt u eenvoudig de kwaliteit van foto's verbeteren en prachtige collages maken.

De gameconsole is een geweldige manier om plezier te hebben in je vrije tijd! Een brede selectie aan games en de mogelijkheid om met vrienden te spelen, maken het onmisbaar voor liefhebbers van videogames.

Muziekspeler - een handige en compacte manier om altijd en overal naar je favoriete muziek te luisteren! Goede geluidskwaliteit en groot geheugen maken het aantrekkelijk voor muziekliefhebbers.

Een online cursus is een mooie kans om nieuwe dingen te leren en je te ontwikkelen! Flexibele lesroosters en toegankelijkheid van overal ter wereld maken online onderwijs populair bij veel mensen.

Het programma voor financiële boekhouding - een eenvoudige en handige manier om uw uitgaven en inkomsten te beheersen! Het helpt u de financiën bij te houden en uw budget te plannen.

Een digitale camera is een geweldige oplossing voor liefhebbers van fotografie en video-opnamen. De hoge beeldkwaliteit en het gebruiksgemak maken hem onmisbaar voor wie de belangrijke momenten in het leven wil vastleggen.