Magnetiese vloed in 'n solenoïde: 7 feite wat u moet weet


Die magnetiese vloed in 'n geslote stroombaan is te wyte aan die bewegende stroom in 'n spoel wat oor sy lengte gewond is. Kom ons kyk na magnetiese vloed in 'n solenoïde.

Die magnetiese vloed volg die longitudinale pad langs die lengte van die solenoïde en is konstant deur die gebied op enige punt. Die magnetiese vloed in die solenoïde hang af van die grootte en rigting van die stroom in die spoel en die getaldigtheid van die windings van 'n spoel.

Die magnetiese vloed is konsekwent in die binneste gebied van die solenoïde en weglaatbaar buite dieselfde. Kom ons bespreek in hierdie artikel die magnetiese vloed, sy digtheid en koppeling in detail.

Wat is magnetiese vloed in 'n solenoïde?

Die vloed is die denkbeeldige lyne wat deur die area van die geleier gaan. Kom ons bespreek die magnetiese vloed in 'n solenoïde kortliks.

Die magnetiese vloed in 'n solenoïde is die totale magnetiese veldsterkte in die solenoïde keer die totale oppervlakte van die solenoïde. Die magnetiese vloedlyne gaan van die solenoïde se kern na die omliggende gebied in noue sirkelvormige lusse.

Die magnetiese vloedlyne is altyd parallel en oorvleuel of kruis nooit 'n ander magnetiese vloedlyn of lus nie. Soos die afstand tussen die middel-as van die solenoïde en die punt van oorweging in die area rondom dit toeneem, neem die afstand tussen die twee parallelle lusse ook toe.

Wat is magnetiese vloeddigtheid in 'n solenoïde?

Die sterkte van die magnetiese veld is afhanklik van die magnetiese vloeddigtheid. Kom ons brei die magnetiese vloeddigtheid in 'n solenoïde in detail uit.

Die magnetiese vloeddigtheid in 'n solenoïde is die verhouding van magnetiese vloed wat deur die area penetreer. Dit is die aantal vloedlyne wat vanaf 'n eenheidsvolume beweeg. Die magnetiese vloeddigtheid is gelykstaande aan die magnetiese veld van die solenoïde.

Die magnetiese vloeddigtheid kan die sterkte van die veld bepaal. Hoe hoër die digtheid, hoe sterker is die veld. Die magnetiese vloed is redelik om krag op die deeltjie in die magneetveldgebied uit te oefen.

Hoe om die magnetiese vloed van 'n solenoïde te vind?

Die magnetiese vloed deur 'n solenoïde hang ook af van die hoek met die normaal van die deursnee-area. Kom ons kyk hoe om die magnetiese vloed in 'n solenoïde te vind.

Die magnetiese vloed van 'n solenoïde word bereken deur die formule te gebruik,Φ=m0nIA. Waar n die totale aantal windings van 'n spoel per lengte-eenheid van die solenoïde is, m0 is die deurlaatbaarheid van vrye ruimte, I is 'n stroom in 'n solenoïde, en A is sy area.

Die magnetiese vloed is 'n produk van 'n magnetiese veld in 'n solenoïde en sy area, gegee deur die formule Φ=BA waar B 'n magnetiese veld is en A die area van die solenoïde is.

Hoe om die magnetiese vloeddigtheid van 'n solenoïde te bereken?

Die magnetiese vloeddigtheid neem toe met die aantal draaie in 'n eenheidlengte van 'n solenoïde. Kom ons kyk hoe om die magnetiese vloeddigtheid van 'n solenoïde te bereken.

Die magnetiese vloeddigtheid van 'n solenoïde word bereken deur die formule d = te gebruikm0nI, waar d 'n magnetiese velddigtheid in die solenoïde is. Hierdie uitdrukking toon dat die magnetiese vloeddigtheid onafhanklik is van die magnetiese veld in die solenoïde.

Die magnetiese vloeddigtheid van 'n solenoïde is die verhouding van die totale magnetiese vloed in 'n solenoïde gedeel deur die totale deursnee-area van die solenoïde, en die formule daarvoor word gegee as,d = φ/A, waar φ die magnetiese vloed.

Hoe om magnetiese vloedkoppeling met 'n solenoïde te bereken?

Die magnetiese vloedkoppeling is die stygende magnetiese vloed soos dit verskillende oppervlaktes in 'n veld kruis. Kom ons kyk hoe om magnetiese vloedkoppeling in 'n solenoïde te bereken.

Die magnetiese vloedkoppeling is die produk van die magnetiese vloed en die aantal windings van 'n spoel om die solenoïde en word bereken deur die formule φL=Nφ=NAB te gebruik, waar φL die magnetiese vloedkoppeling is, N die totale aantal draaie van 'n spoel, A is die area, en B is die magnetiese vloeddigtheid.

Die getaldigtheid van die spoel om die solenoïde word gegee as n = N/L. Daarom kan ons N skryf as N= nL. Deur hierdie uitdrukking te gebruik, kan ons die magnetiese vloedkoppeling vind as φL=nLAB. Die magnetiese vloedkoppeling is die fraksie van die uitgaande vloed wat uit die drein vasgelê word.

Is magnetiese vloed binne 'n solenoïde nul?

Die magnetiese vloed is 'n resultaat van die magnetiese veld in die gebied. Kom ons kyk of die magnetiese vloed binne 'n solenoïde nul is.

Die magnetiese vloed binne 'n solenoïde is nie-nul omdat die magnetiese veld nie-nul en homogeen binne die solenoïde is as gevolg van die hoë magnetiese vloeddigtheid in hierdie gebied. Die magnetiese vloed is die produk van die magnetiese veld en die area; die magnetiese vloed kan nie nul wees binne 'n solenoïde nie.

Die magnetiese veld buite die solenoïde is ongeveer gelyk aan nul. Die volume van die gebied binne 'n solenoïde is baie minder as dié buite die solenoïde. Die magnetiese veldlyne loop parallel oor die lengte van die solenoïde.

Wat is die magnetiese vloed binne en buite die 30 cm lange solenoïde met 'n radius van 10 cm met 300 windings van 'n spoel wat 'n stroom van 5 A dra?

Gegee: Lengte van die solenoïde L = 30 cm =0.3 m.

Die aantal windings van 'n spoel is N = 300 windings.

Die stroom in die spoel is I = 5 A.

Die radius van 'n solenoïde is r = 10 cm = 0.1 m.

Die aantal digtheid van die spoel per lengte-eenheid van die solenoïde word bereken as

n = N/L = 300/0.3 m = 1000 draaie/m

Die deursnee-area van die solenoïde binne is,

A = πr2 = π × (0.1 m)2 = π × 0.01 m2 = 0.031 m2

Die magnetiese veld binne die solenoïde word bereken deur die formule,

B = m0nI

Hier, m0is 'n deurlaatbaarheid van vrye spasie gegee as 4π×10-7 Tm/A.

Deur waardes in hierdie uitdrukking te vervang, het ons,

B = 4π ×10-7 Tm/A ×1000 draaie/m × 5 A = 62.9 ×10-4 T = 6.29 × 10-3 T ≈ 6.3 mT

Daar word gevind dat die magnetiese veld binne die solenoïde 6.3 mT is.

Die magnetiese vloed binne die solenoïde word bereken deur die formule,

Φ = AB

Deur waardes in hierdie formule te vervang, kry ons,

Φ = 0.031 m2 × 6.3 mT = 0.2 mWb.

vandaar, die magnetiese vloed binne die solenoïde is 0.2 mWb.

Die magnetiese veld buite die solenoïde is B = 0. Gevolglik is die magnetiese vloed buite die solenoïde,

Φ = AB = A × 0 = 0

vandaar, die magnetiese vloed buite die solenoïde is nul.

Gevolgtrekking

Ons kan met hierdie artikel aflei dat magnetiese vloed 'n produk is van die magnetiese veld en deursnee-area. Dit is die maksimum binne die solenoïde en is nul buite. Die magnetiese vloed is longitudinale lyne binne die solenoïde en loop in die teenoorgestelde rigting daarbuite om noue lusse te vorm.

AKSHITA MAPARI

Hallo, ek is Akshita Mapari. Ek het M.Sc. in Fisika. Ek het aan projekte gewerk soos Numeriese modellering van winde en golwe tydens sikloon, Fisika van speelgoed en gemeganiseerde opwindingsmasjiene in pretpark gebaseer op Klassieke Meganika. Ek het 'n kursus oor Arduino gevolg en het 'n paar mini-projekte op Arduino UNO bereik. Ek hou altyd daarvan om nuwe sones op die gebied van wetenskap te verken. Ek glo persoonlik dat leer meer entoesiasties is as dit met kreatiwiteit geleer word. Afgesien hiervan hou ek daarvan om te lees, te reis, op kitaar te tokkel, klippe en lae te identifiseer, fotografie en skaak te speel. Koppel my op LinkedIn - linkedin.com/in/akshita-mapari-b38a68122

Onlangse plasings