Z niego nawinięte są zwoje dwuwarstwowego długiego elektromagnesu

Zwoje dwuwarstwowego długiego elektromagnesu nawinięte są z drutu o promieniu 0,2 mm. W pierwszej warstwie prąd wynosi 3 A, w drugiej 1A. Wyznacz natężenie pola magnetycznego wewnątrz elektromagnesu. Rozważmy dwa przypadki: prądy płyną w jednym kierunku i w przeciwnych kierunkach.

Zadania rozwiązania 31169:

Aby określić natężenie pola magnetycznego wewnątrz elektromagnesu, korzystamy ze wzoru:

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

gdzie $B$ to natężenie pola magnetycznego, $\mu_0 = 4\pi \cdot 10^{ -7} ~\text{H/m}$ to stała magnetyczna, $n$ to gęstość zwojów na jednostkę długości (liczba zwojów na jednostkę długości), $I$ – aktualna siła.

W przypadku elektromagnesu dwuwarstwowego:

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

gdzie $n_1$, $n_2$ to gęstość zwojów odpowiednio pierwszej i drugiej warstwy, $N_1$, $N_2$ to liczba zwojów odpowiednio pierwszej i drugiej warstwy, $l$ to długość elektromagnes.

Dla prądów płynących w jednym kierunku:

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

Podstawiając znane wartości otrzymujemy:

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

Dla prądów płynących w przeciwnych kierunkach:

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

Podstawiając znane wartości otrzymujemy:

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

Odpowiedź:

Natężenie pola magnetycznego wewnątrz solenoidu przy prądach płynących w jednym kierunku wynosi $4\pi \cdot 10^{ -7} \cdot \frac{(N_1 \cdot 3 + N_2)~\text{A}}{l} $, przy prądach płynących w przeciwnych kierunkach, wynosi $4\pi \cdot 10^{ -7} \cdot \frac{(N_1 \cdot 3 - N_2)~\text{A}}{l}$.

Pięknie zaprojektowany produkt cyfrowy w naszym sklepie z towarami cyfrowymi - rozwiązanie problemu fizycznego „Zwoje dwuwarstwowego długiego elektromagnesu są nawinięte z drutu o promieniu 0,2 mm”. W tym produkcie znajdziesz szczegółowy opis problemu, wzory i prawa stosowane przy jego rozwiązaniu, a także wzór obliczeniowy i odpowiedź. Kupując ten produkt cyfrowy, otrzymujesz niezawodne i wygodne narzędzie do skutecznego przygotowania się do egzaminów z fizyki lub samodzielnego studiowania tej fascynującej nauki.

Produkt ten stanowi rozwiązanie problemu fizycznego opisującego zwoje dwuwarstwowego długiego elektromagnesu nawiniętego z drutu o promieniu 0,2 mm i ich wytrzymałość prądową. W pierwszej warstwie natężenie prądu wynosi 3 A, w drugiej 1 A. Zadanie polega na wyznaczeniu natężenia pola magnetycznego wewnątrz elektromagnesu w dwóch przypadkach: gdy prądy płyną w jednym kierunku i gdy płyną w przeciwnych kierunkach. Rozwiązanie problemu polega na zastosowaniu wzoru $B = \mu_0 \cdot n \cdot I$, gdzie $B$ to natężenie pola magnetycznego, $\mu_0$ to stała magnetyczna, $n$ to gęstość zwojów na jednostkę długości, a $I$ - siła prądu. Przy rozwiązywaniu zadania wykorzystuje się także wzory służące wyznaczeniu gęstości zwojów i obliczeniu odpowiedzi w każdym z dwóch przypadków. Rozwiązanie problemu jest kompletne i zawiera wszystkie niezbędne kroki, aby pomyślnie rozwiązać problem. Produkt ten może przydać się studentom studiującym fizykę, a także każdemu, kto interesuje się tą nauką i chce pogłębić swoją wiedzę.

***

Jest to dwuwarstwowy długi elektromagnes, który składa się ze zwojów nawiniętych z drutu o promieniu 0,2 mm. W pierwszej warstwie prąd wynosi 3 A, a w drugiej warstwie 1 A.

Aby określić natężenie pola magnetycznego wewnątrz elektromagnesu, należy wziąć pod uwagę dwa przypadki: gdy prądy płyną w jednym kierunku i w przeciwnych kierunkach.

Przy prądach płynących w jednym kierunku natężenie pola magnetycznego wewnątrz cewki można określić ze wzoru:

B = (μ0 * N * I) / L,

gdzie B to natężenie pola magnetycznego, μ0 to stała magnetyczna, N to liczba zwojów w cewce, I to natężenie prądu płynącego w cewce, L to długość cewki.

Dla pierwszej warstwy prąd wynosi 3 A, a dla drugiej warstwy - 1 A. Zatem całkowita liczba zwojów wynosi:

N = n1 + n2,

gdzie n1 i n2 to liczba zwojów odpowiednio w pierwszej i drugiej warstwie.

Długość elektromagnesu wynosi:

L = (n1 + n2) * π * d,

gdzie d jest średnicą elektromagnesu, którą można obliczyć ze wzoru d = 2 * r, gdzie r jest promieniem drutu.

Podstawiając wartości do wzoru, otrzymujemy:

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

Przy prądach płynących w przeciwnych kierunkach natężenie pola magnetycznego wewnątrz cewki można określić ze wzoru:

B = (μ0 * N * (I1 - I2)) / L,

gdzie I1 i I2 to natężenia prądów płynących odpowiednio w pierwszej i drugiej warstwie.

Podstawiając wartości do wzoru, otrzymujemy:

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

Odpowiedź na problem zależy od konkretnych wartości, które nie są podane w opisie produktu.

***

1. Świetny produkt cyfrowy! Zwoje elektromagnesu są nawinięte bardzo starannie i równomiernie.
2. Długi elektromagnes doskonałej jakości, idealny do moich projektów.
3. Niezawodny i wysokiej jakości elektromagnes będący doskonałym wyborem dla każdego urządzenia elektronicznego.
4. Super produkt! Elektrozawór ten działa bez zarzutu i pomaga mi osiągnąć moc potrzebną w moich projektach.
5. Doskonały wybór do wszelkiego rodzaju elektroniki. Ten elektromagnes przekroczył moje oczekiwania.
6. Wysokiej jakości produkt cyfrowy o doskonałych właściwościach. Jestem bardzo zadowolony z mojego zakupu.
7. Elektrozawór jest doskonałej jakości i jest niezbędnym elementem moich projektów.