Laido su srove magnetinis laukas

1 · Spėk

Tiesus laidas neša pastovią srovę. Tempdamas bandomąjį tašką toliau nuo laido, ar magnetinio lauko stipris krenta taip pat, kaip elektrinio krūvio laukas?

• Taip — tai paprastas 1/r² kritimas, kaip taškinio krūvio.
• Laukas nepriklauso nuo atstumo nuo laido.
• Ne — laido su srove laukas krenta kitaip nei taškinio krūvio, nes srovė yra išplėstinis (linijinis) šaltinis, ne taškas.

2 · Paruošk

1. Atidaryk „Laido su srove magnetinis laukas“ eksperimentą ir spausk Atstatyti. Laidas neša fiksuotą 8 A srovę per 4.8 m segmentą.
2. Įjunk lauko stiprio rodmuo.
3. Nustatyk statmenąjį atstumą nuo laido vidurio kiekvienam bandymui ir užsirašyk lauko stiprį.

3 · Rink duomenis

Braišyk |B_z| (y ašis) prieš 1/d (x ašis) savo trims bandymams. Ar tai atrodo tiesiškiau nei braižant prieš 1/d²?

4 · Analizuok

1. Vienam bandymui apskaičiuok |B| = μ₀|I|L_half/(2πd√(L_half² + d²)) naudodamas μ₀ = 4π×10⁻⁷ H/m, I = 8 A, L_half = 2.4 m. Palygink su lentele.
2. Palygink šios formulės formą su „Baigtinio linijinio krūvio laukas“ eksperimento elektrinio lauko formule. Paaiškink, kodėl ir baigtinis įelektrintas strypas, ir baigtinis laidas su srove gamina laukus su tuo pačiu tipo atstumo priklausomybe — arti 1/d, toli arčiau 1/d².

5 · Išplėsk

1. Idealizuotam begaliniam laidui laukas supaprastėja iki klasikinio B = μ₀I/(2πd) — švaraus 1/d kritimo. Kokiame atstume, lyginant su šio laido 4.8 m ilgiu, tikėtumeisi, kad šio eksperimento baigtinio laido formulė artimai atitiktų tą begalinio laido priartėjimą?
2. Kompaso rodyklė, pastatyta šalia laido su srove, nukrypsta suderindamasi su laido magnetiniu lauku. Paaiškink, naudodamas dešiniosios rankos taisyklę, kodėl laukas rieja aplink laidą, o nerodo radialiai išorėn, kaip darytų elektrinis laukas.

Fizika už šio eksperimento

← Grįžti prie eksperimento

138 nemokami spausdinami fizikos darbo lapai