Magnetické pole uvnitř solenoidu

1 · Predikuj

Solenoid (těsně vinutá cívka) nese proud svými mnoha závity. Když zvětšíš proud, roste vnitřní intenzita pole přímo úměrně?

• Pole roste rychleji než proud, protože příspěvek každého závitu se násobí.
• Ano — vnitřní pole je přímo úměrné proudu.
• Vnitřní pole na proudu nezávisí.

2 · Sestavení

1. Otevři předvolbu solenoid-field a stiskni Resetovat. Solenoid má 400 závitů přes délku 0.45 m.
2. Zapni odečet vnitřní intenzity pole.
3. Nastav proud cívky pro každý pokus a zapiš vnitřní intenzitu pole.

3 · Sbírej data

Vynes intenzitu pole B (osa y) proti proudu I (osa x) pro své tři pokusy. Prochází čára počátkem?

4 · Analyzuj

1. Pro jeden pokus spočti B = μ₀NI/L s μ₀ = 4π×10⁻⁷ H/m, N = 400, L = 0.45 m. Porovnej s tabulkou.
2. Vysvětli, proč vnitřní pole závisí na počtu závitů na jednotku délky (N/L), ne na závitech a délce odděleně — delší solenoid s úměrně víc závity dává stejné pole.

5 · Rozšiř

1. Elektromagnet (jako na vrtně šrotiště) je v podstatě solenoid omotaný kolem železného jádra, které může pole násobit činitelem stovek až tisíců (vysoká permeabilita jádra). Vysvětli, proč čistý solenoid s vzduchovým jádrem jako tento produkuje mnohem slabší pole při stejném proudu a závitech.
2. Mimo ideální solenoid je magnetické pole blízko nuly, na rozdíl od pole jediného drátu, které se rozprostírá ven z něj. Vysvětli pomocí polí mnoha jednotlivých závitů, proč pole z opačných stran cívky se venku z velké části ruší, ale uvnitř se zesilují.

Fyzika za tímto experimentem

← Zpět na experiment

138 bezplatných tisknutelných pracovních listů z fyziky