Magnetinio lauko skaičiuoklė (laidas, vija, solenoidas ir toroidas)

Įveskite savo reikšmes. Atsakymas ir visas sprendimas atsinaujina jums rašant.

Rezultatas

Magnetinis laukas B5,027 mT
Magnetinis laukas B50,27 G
Palyginti su Žemės lauku (apie 50 µT)100,5 ×

Apskaičiuokite srovės sukuriamą magnetinę indukciją B: aplink ilgą tiesų laidą, apskritos vijos ar ritės centre, ilgo solenoido viduje ir toroido viduje, su pasirenkama geležine šerdimi. Penktasis režimas pateikia jėgą, veikiančią laidą su srove magnetiniame lauke. Rezultatai pateikiami teslomis ir gausais ir palyginami su Žemės magnetiniu lauku.

Sprendimas žingsnis po žingsnio

Vakuumo magnetinė skvarba

μ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A

Ilgo solenoido viduje

n = N/L = 500/0,25 = 2000 vijų metrui
B = μ₀·μr·n·I = 4π × 10⁻⁷·1·2000·2 = 5,027 mT
Laukas viduje beveik tolygus ir nepriklauso nuo spindulio; prie galų jis sumažėja maždaug perpus.

Pagrindinės formulės

Ilgas tiesus laidas
B = μ0I/(2πr)
Plokščios ritės centras
B = μ0NI/(2R)
Ilgas solenoidas
B = μ0nI, n = N/L
Konstanta
μ0 = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
Jėga, veikianti laidą
F = BIL·sin θ
Jėga, veikianti krūvį
F = |q|vB·sin θ
Judėjimas apskritimu
r = mv/(|q|B), T = 2πm/(|q|B)
Lygiagretūs laidai
F/L = μ0I1I2/(2πd)
Srautas
Φ = BA·cos θ
Faradėjaus dėsnis
ε = −N·ΔΦ/Δt
Judantis strypas
ε = BLv
Generatorius
E0 = NBAω, Erms = E0/√2
Induktyvumas
ε = L·ΔI/Δt, L = μ0N²A/l, W = ½LI²
Abipusis induktyvumas
ε2 = M·di1/dt, M = k√(L1L2)
Greičio selektorius ir spektrometras
v = E/B, r = √(2mV/|q|)/B

Kaip apskaičiuoti srovės magnetinį lauką

  1. Naudokite vakuumo magnetinę konstantą μ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A ir visus ilgius paverskite metrais.
  2. Ilgas tiesus laidas: B = μ₀·I/(2π·r) atstumu r. Lauko linijos yra apskritimai aplink laidą (dešiniosios rankos taisyklė).
  3. Apskritos vijos su N vijų centras: B = μ₀·N·I/(2R).
  4. Ilgas solenoidas: B = μ₀·μr·n·I, kai n = N/L vijų metre; laukas viduje beveik vienalytis. Toroidas: B = μ₀·μr·N·I/(2π·r).
  5. Jėga, veikianti tiesų laidą lauke: F = B·I·L·sin θ, kur θ yra kampas tarp laido ir lauko.

Klausimai ir atsakymai

Kuo skiriasi tesla ir gausas?

Abu matuoja magnetinę indukciją. Tesla yra SI vienetas, o 1 T = 10 000 gausų. Žemės laukas yra apie 50 µT, arba 0,5 G; šaldytuvo magnetas – apie 5 mT, o MRT aparatas – 1,5–3 T.

Kodėl geležinė šerdis padidina lauką?

Geležis turi didelę santykinę magnetinę skvarbą μr, dažnai kelis tūkstančius, todėl lauką padaugina. Tačiau geležis prisotinama maždaug esant 1,5–2 T, todėl už šios ribos paprasta formulė lauką pervertina.

Kiek tiksli solenoido formulė?

Ji tiksli begalinio ilgio solenoidui. Realiai ritei ji gera netoli vidurio, kai ilgis daug didesnis už spindulį; galuose laukas sumažėja maždaug perpus.

Kuria kryptimi veikia jėga laidą?

Statmenai ir laidui, ir laukui, pagal dešiniosios rankos taisyklę (arba Flemingo kairiosios rankos taisyklę). Ji didžiausia, kai laidas statmenas laukui, ir lygi nuliui, kai laidas eina išilgai lauko.

Pasipraktikuokite patys

Magnetiniai laukai ir indukcija: uždaviniai su sprendimais žingsnis po žingsnioKaip spręsti uždavinius tema Magnetiniai laukai ir indukcijaUžduočių lapas tema Magnetiniai laukai ir indukcija su atsakymais

Praktikuoti temą Magnetiniai laukai ir indukcija

Skaičiuoklė pateikia atsakymą. Per egzaminą jums reikia metodo: praktikuokite jį su naujais uždaviniais, užuominomis ir sprendimais.

Praktikuokitės nemokamai: Magnetiniai laukai ir indukcijaPraktikuokitės dabar: Magnetiniai laukai ir indukcijaIšspręsti pavyzdžiai
</> Įterpti

Nemokamai dėstytojams ir mokykloms: įklijuokite šį kodą į kurso puslapį, LMS ar svetainę. Studentai gali naudotis skaičiuotuvu ir jo sprendimu žingsnis po žingsnio be paskyros.

Daugiau skaičiuoklių

Kinematikos skaičiuoklė (SUVAT)Įcentrinės jėgos skaičiuoklėSusidūrimų ir judesio kiekio skaičiuoklėKulono dėsnio skaičiuoklėŠvytuoklės ir spyruoklės periodo skaičiuoklėSpyruoklės standumo skaičiuoklė (Huko dėsnis)Laisvojo kritimo skaičiuoklė (laikas, aukštis ir smūgio greitis)Inžinerinių vienetų keitiklisPagreičio skaičiuoklė (ir vidutinio greičio)