Magnetsko polje unutar solenoida

1 · Predviđanje

Solenoid (čvrsto namotana zavojnica) nosi struju kroz svojih mnogo zavoja. Ako povećaš struju, skalira li jakost unutarnjeg polja izravno razmjerno?

• Polje raste brže od struje, jer se doprinos svakog zavoja slaže.
• Da — unutarnje polje izravno je razmjerno struji.
• Unutarnje polje ne ovisi o struji.

2 · Postava

1. Otvori postav solenoid-field i pritisni Resetiraj. Solenoid ima 400 zavoja preko duljine od 0.45 m.
2. Omogući očitanje jakosti unutarnjeg polja.
3. Postavi struju zavojnice za svaki pokušaj i zabilježi jakost unutarnjeg polja.

3 · Prikupljanje podataka

Nacrtaj jakost polja B (y-os) naspram struje I (x-os) za svoja tri pokušaja. Je li crta pravac kroz ishodište?

4 · Analiza

1. Za jedan pokušaj izračunaj B = μ₀NI/L koristeći μ₀ = 4π×10⁻⁷ H/m, N = 400, L = 0.45 m. Usporedi s tablicom.
2. Objasni zašto unutarnje polje ovisi o broju zavoja po jedinici duljine (N/L), a ne o zavojima i duljini odvojeno — dulji solenoid s razmjerno više zavoja daje isto polje.

5 · Proširenje

1. Elektromagnet (kao u dizalici otpada) u biti je solenoid omotan oko željezne jezgre, koja može umnožiti polje faktorom stotina ili tisuća (visoka permeabilnost jezgre). Objasni zašto običan solenoid s zračnom jezgrom poput ovog daje mnogo slabije polje za istu struju i zavoji.
2. Izvan idealnog solenoida, magnetsko polje blizu je nuli, za razliku od polja jedne žice koje se širi prema van. Objasni, koristeći polja mnogih pojedinačnih zavoja, zašto se polja suprotnih strana zavojnice uvelike poništavaju izvana, ali ojačavaju iznutra.

Fizika iza ovog pokusa

← Natrag na pokus

138 besplatnih radnih listova iz fizike za ispis