Svingene til en to-lags lang solenoid er viklet fra ledning med en radius på 0,2 mm. I det første laget er strømmen 3 A, i det andre - 1A. Bestem magnetfeltstyrken inne i solenoiden. Tenk på to tilfeller: strømmer flyter i én retning og i motsatte retninger.
Løsningsoppgaver 31169:
For å bestemme magnetfeltstyrken inne i solenoiden bruker vi formelen:
$$ B = \mu_0 \cdot n \cdot I $$
der $B$ er magnetfeltstyrken, $\mu_0 = 4\pi \cdot 10^{ -7} ~\text{H/m}$ er den magnetiske konstanten, $n$ er tettheten av svinger per lengdeenhet (antall omdreininger per lengdeenhet), $I$ – strømstyrke.
For en tolags solenoid:
$$ n_1 = \frac{N_1}{l}, \quad n_2 = \frac{N_2}{l} $$
der $n_1$, $n_2$ er tettheten av svingene til henholdsvis det første og andre laget, $N_1$, $N_2$ er antall omdreininger av henholdsvis det første og andre laget, $l$ er lengden på solenoiden.
For strømmer som flyter i én retning:
$$ B = \mu_0 \cdot \left(n_1 \cdot I_1 + n_2 \cdot I_2\right) $$
Ved å erstatte kjente verdier får vi:
$$ B = 4\pi \cdot 10^{ -7} \cdot \left(\frac{N_1}{l} \cdot 3~\text{А} + \frac{N_2}{l} \cdot 1~ \text{А}\right) = 4\pi \cdot 10^{ -7} \cdot \frac{(N_1 \cdot 3 + N_2)~\text{А}}{l} $$
For strømmer som flyter i motsatte retninger:
$$ B = \mu_0 \cdot \left(n_1 \cdot I_1 - n_2 \cdot I_2\right) $$
Ved å erstatte kjente verdier får vi:
$$ B = 4\pi \cdot 10^{ -7} \cdot \left(\frac{N_1}{l} \cdot 3~\text{А} - \frac{N_2}{l} \cdot 1~ \text{А}\right) = 4\pi \cdot 10^{ -7} \cdot \frac{(N_1 \cdot 3 - N_2)~\text{А}}{l} $$
Svar:
Magnetfeltstyrken inne i solenoiden med strømmer som flyter i én retning er lik $4\pi \cdot 10^{ -7} \cdot \frac{(N_1 \cdot 3 + N_2)~\text{A}}{l} $, med strømmer som flyter i motsatte retninger, er den lik $4\pi \cdot 10^{ -7} \cdot \frac{(N_1 \cdot 3 - N_2)~\text{A}}{l}$.
Et vakkert designet digitalt produkt i vår digitale varebutikk - en løsning på fysikkproblemet "Vridningene til en tolags lang solenoid er viklet fra ledning med en radius på 0,2 mm." I dette produktet finner du en detaljert beskrivelse av problemet, formler og lover som brukes for å løse det, samt en beregningsformel og svar. Ved å kjøpe dette digitale produktet får du et pålitelig og praktisk verktøy for vellykket forberedelse til fysikkeksamener eller for selvstendig å studere denne fascinerende vitenskapen.
Dette produktet er en løsning på et fysikkproblem som beskriver svingene til en to-lags lang solenoid viklet fra ledning med en radius på 0,2 mm og deres nåværende styrke. I det første laget er strømstyrken 3 A, i det andre - 1 A. Oppgaven er å bestemme magnetfeltstyrken inne i solenoiden i to tilfeller: når strømmene flyter i én retning og når de strømmer i motsatte retninger. Løsningen på problemet er basert på bruken av formelen $B = \mu_0 \cdot n \cdot I$, hvor $B$ er magnetfeltstyrken, $\mu_0$ er magnetkonstanten, $n$ er tetthet av svinger per lengdeenhet, og $I$ - strømstyrke. For å løse oppgaven brukes også formler for å bestemme tettheten av svinger og beregne svaret i hvert av de to tilfellene. Løsningen på problemet er fullstendig og inneholder alle nødvendige trinn for å lykkes med å løse problemet. Dette produktet kan være nyttig for studenter som studerer fysikk, så vel som alle som er interessert i denne vitenskapen og ønsker å utdype kunnskapen sin.
***
Dette er en to-lags lang solenoid, som består av svinger viklet fra ledning med en radius på 0,2 mm. I det første laget er strømmen 3 A, og i det andre laget er det 1 A.
For å bestemme magnetfeltstyrken inne i solenoiden, er det nødvendig å vurdere to tilfeller: når strømmer flyter i en retning og i motsatte retninger.
Med strømmer som flyter i én retning, kan magnetfeltstyrken inne i solenoiden bestemmes av formelen:
B = (μ0 * N * I) / L,
hvor B er magnetfeltstyrken, μ0 er magnetkonstanten, N er antall omdreininger i solenoiden, I er styrken til strømmen som flyter i solenoiden, L er lengden på solenoiden.
For det første laget er strømmen 3 A, og for det andre laget - 1 A. Derfor er det totale antallet svinger:
N = n1 + n2,
hvor n1 og n2 er antall omdreininger i henholdsvis det første og andre laget.
Lengden på solenoiden er:
L = (n1 + n2) * π * d,
hvor d er diameteren til solenoiden, som kan finnes av formelen d = 2 * r, hvor r er radien til ledningen.
Ved å erstatte verdiene i formelen får vi:
B = (μ0 * (n1 + n2) * I) / ((n1 + n2) * π * d)
Med strømmer som flyter i motsatte retninger, kan magnetfeltstyrken inne i solenoiden bestemmes av formelen:
B = (μ0 * N * (I1 - I2)) / L,
hvor I1 og I2 er styrken til strømmene som flyter i henholdsvis første og andre lag.
Ved å erstatte verdiene i formelen får vi:
B = (μ0 * (n1 + n2) * (I1 - I2)) / ((n1 + n2) * π * d)
Svaret på problemet avhenger av spesifikke verdier som ikke er spesifisert i produktbeskrivelsen.
***