ขดลวดวงกลมแบน 50 รอบ รัศมี 4 cm มีกระแส 5 A จงหาความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็ก B ที่จุดศูนย์กลาง
ใบงาน สนามแม่เหล็กและการเหนี่ยวนำ พร้อมเฉลย
1.ง่าย
N = 50I = 5 AR = 4 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
B = mT
2.ง่าย
เส้นลวดตรงยาวมีกระแส 12 A ที่ระยะ r จากเส้นลวดเท่าใด ความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็กจึงเป็น 80 µT
I = 12 AB = 80 µTμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
r = cm
3.ปานกลาง
แท่งโลหะยาว 40 cm เลื่อนด้วย 1 m/s ตามรางสองเส้นในสนามสม่ำเสมอ 0.8 T พุ่งเข้าหน้ากระดาษ จงหา emf เหนี่ยวนำ ε ระหว่างปลายทั้งสองของมัน
B = 0.8 TL = 40 cmv = 1 m/s
ε = mV
4.ปานกลาง
เส้นลวดขนานยาวสองเส้นห่างกัน 2 cm มีกระแส 10 A และ 2 A ในทิศทางเดียวกัน จงหาแรงต่อความยาวหนึ่งเมตร F/L ระหว่างเส้นลวดทั้งสอง
I1 = 10 AI2 = 2 Ad = 2 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
F/L = µN/m
5.ยาก
โซลินอยด์ยาวแกนอากาศมี 100 รอบ ความยาว 15 cm และเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 cm จงหาพลังงาน W ที่สะสมในสนามแม่เหล็กเมื่อมีกระแส 0.5 A
N = 100l = 15 cm⌀ = 5 cmI = 0.5 Aμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
W = µJ
6.ยาก
ขดลวด 200 รอบ ขนาด 20 cm × 10 cm หมุนในสนามสม่ำเสมอ 0.3 T รอบแกนที่ตั้งฉากกับสนาม ต้องหมุนด้วยอัตราเร็ว n (รอบต่อนาที) เท่าใดจึงให้ emf rms เท่ากับ 319.9 V
N = 200A = 20 cm × 10 cmB = 0.3 TErms = 319.9 V
n = rpm
เฉลย
- 1. B = 3.927 mT
- 2. r = 3 cm
- 3. ε = 320 mV
- 4. F/L = 200 µN/m
- 5. W = 20.56 µJ
- 6. n = 3600 rpm
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com