Magnetinis laukas solenoido viduje

1 · Spėk

Solenoidas (tankiai apvyniota ritė) neša srovę per savo daugybę vijų. Jei padidinsi srovę, ar vidinio lauko stipris skaluojasi tiesiogiai proporcingai?

• Laukas auga greičiau nei srovė, nes kiekvienos vijos indėlis dauginasi.
• Taip — vidinis laukas tiesiogiai proporcingas srovei.
• Vidinis laukas nepriklauso nuo srovės.

2 · Paruošk

1. Atidaryk „Magnetinis laukas solenoido viduje“ eksperimentą ir spausk Atstatyti. Solenoidas turi 400 vijų per 0.45 m ilgį.
2. Įjunk vidinio lauko stiprio rodmuo.
3. Nustatyk ritės srovę kiekvienam bandymui ir užsirašyk vidinio lauko stiprį.

3 · Rink duomenis

Braišyk lauko stiprį B (y ašis) prieš srovę I (x ašis) savo trims bandymams. Ar linija tiesė pro pradžią?

4 · Analizuok

1. Vienam bandymui apskaičiuok B = μ₀NI/L naudodamas μ₀ = 4π×10⁻⁷ H/m, N = 400, L = 0.45 m. Palygink su lentele.
2. Paaiškink, kodėl vidinis laukas priklauso nuo vijų skaičiaus ilgio vienetui (N/L), o ne nuo vijų ir ilgio atskirai — ilgesnis solenoidas su proporcingai daugiau vijų duoda tą patį lauką.

5 · Išplėsk

1. Elektromagnetas (kaip metalo laužytuvo krano) iš esmės yra solenoidas, apvyniotas aplink geležinį branduolį, kuris gali padauginti lauką šimtais ar tūkstančiais kartų (branduolio didelis magnetinis laidumas). Paaiškink, kodėl paprastas oro branduolio solenoidas, kaip šis, gamina kur kas silpnesnį lauką tai pačiai srovei ir vijoms.
2. Už idealiojo solenoido magnetinis laukas artimas nuliui, skirtingai nei vieno laido laukas, kuris tęsiasi į išorę. Paaiškink, naudodamas daugelio atskirų vijų laukus, kodėl laukai iš priešingų ritės pusių didžiąja dalimi panaikina vienas kitą išorėje, bet stiprina vienas kitą viduje.

Fizika už šio eksperimento

← Grįžti prie eksperimento

138 nemokami spausdinami fizikos darbo lapai