I den mellersta delen av den långa solenoiden finns en 2 cm lång ledare, genom vilken det går en ström på 4 A. Ledaren är placerad vinkelrätt mot solenoidens axel. En kraft på 10^-5 N verkar på denna sektion av ledaren. Det är nödvändigt att hitta strömstyrkan i solenoidlindningen, förutsatt att det finns 10 varv för varje centimeter av solenoidens längd och att det inte finns någon kärna.
För att lösa problemet kommer vi att använda Biot-Savart-Laplace-lagen, som beskriver det magnetiska fält som skapas av en ström i en ledare. Enligt denna lag är det magnetiska fältet som skapas på en ledare proportionellt mot strömstyrkan i ledaren, ledarens längd och antalet varv per längdenhet av solenoiden. Följande ekvation kan alltså skrivas:
B = (mu * N * I) / L,
där B är den magnetiska induktionen, mu är den magnetiska konstanten, N är antalet varv per längdenhet, L är ledarens längd och I är strömstyrkan i ledaren.
Det är känt att en kraft som orsakas av ett magnetfälts växelverkan med strömstyrkan verkar på en ledare. Denna kraft är lika med:
F = B * I * L.
Genom att ersätta värdet på strömmen och längden på ledaren kan vi uttrycka den magnetiska induktionen:
B = F / (I * L) = 10^-5 N / (4 A * 0,02 m) = 1,25 Tl.
Således är den magnetiska induktionen på en ledare 1,25 Tesla. Det är känt att för varje centimeter av solenoidlängden finns det 10 varv, och det finns ingen kärna. Därför är antalet varv i solenoidlindningen lika med:
N = (magnetens längd) * (antal varv per längdenhet) = 100 cm * 10 = 1000.
Slutligen beräknas strömmen i solenoidlindningen med formeln:
I' = B * L * N / mu = (1,25 T) * (100 cm) * (1000) / (4 * pi * 10^-7 T * m / A) = 9,92 A.
Således är strömmen i solenoidlindningen 9,92 A.
***
Denna produkt är ett fysikproblem som beskriver beräkningen av strömstyrkan i solenoidlindningen.
Villkoret anger att det i den långa solenoidens mellersta del finns en ledare 2 cm lång och med en ström av 4 A, placerad vinkelrätt mot solenoidens axel, som påverkas av en kraft av 10^-5 N. Det är också känt att det finns 10 varv per 1 cm solenoidlängd och kärnan saknas.
För att lösa problemet är det nödvändigt att använda Biot-Savart-Laplace-lagen, som gör att man kan beräkna magnetfältet när som helst i rymden runt strömmen. Formel för beräkning av magnetfältet på solenoidaxeln: B = μ₀ * N * I / L, där B är den magnetiska induktionen, μ₀ är den magnetiska konstanten, N är antalet varv per 1 meter av solenoidens längd, I är strömstyrka i solenoidlindningen, L - solenoidlängd.
För att hitta den magnetiska induktionen på solenoidaxeln är det nödvändigt att veta antalet varv per 1 cm solenoidlängd: N = 10. Då blir den magnetiska induktionen på solenoidaxeln lika med: B = μ₀ * 10 * I / 1.
Kraften som verkar på en ledare är lika med produkten av strömmen och ledarens längd genom den magnetiska induktionen på solenoidens axel: F = I * l * B. Om vi ersätter de kända värdena får vi: F = 4 * 0,02 * μ₀ * 10 * I.
Eftersom F = 10^-5 N kan vi uttrycka I: I = F / (4 * 0,02 * μ₀ * 10). Genom att ersätta numeriska värden får vi: I ≈ 1,26 A.
Svar: Strömmen i solenoidlindningen under givna förhållanden är ungefär 1,26 A.
***
E-boken är ett utmärkt val för älskare av läsning! Bekväm, lätt och rymmer tusentals böcker i en enhet.
Fotoredigeringsprogram är bara en gudagåva för fotografiälskare! Med den kan du enkelt förbättra kvaliteten på bilder och skapa vackra collage.
Spelkonsolen är ett bra sätt att ha kul på fritiden! Ett brett utbud av spel och möjligheten att spela med vänner gör det oumbärligt för videospelälskare.
Musikspelare - ett bekvämt och kompakt sätt att lyssna på din favoritmusik var som helst och när som helst! Bra ljudkvalitet och stort minne gör den attraktiv för musikälskare.
En onlinekurs är en fantastisk möjlighet att lära sig nya saker och utvecklas! Flexibla klassscheman och tillgänglighet från var som helst i världen gör onlineutbildning populär bland många människor.
Programmet för bokföringsekonomi - ett enkelt och bekvämt sätt att kontrollera dina utgifter och inkomster! Det hjälper dig att hålla koll på ekonomin och planera din budget.
En digitalkamera är en utmärkt lösning för älskare av fotografering och videofilmning. Dess höga bildkvalitet och användarvänlighet gör den oumbärlig för den som vill fånga livets viktiga ögonblick.