Strāvu vadoša vada magnētiskais lauks

1 · Prognozē

Taisns vads nes pastāvīgu strāvu. Testa punktam attālinoties no vada, vai magnētiskā lauka stiprums dilst tāpat kā elektriskā lādiņa lauks?

• Jā — tas ir vienkāršs 1/r² kritums, tas pats kā punkta lādiņam.
• Lauks nav atkarīgs no attāluma no vada.
• Nē — strāvu vadoša vada lauks dilst atšķirīgi nekā punkta lādiņa, tā kā strāva ir izstiepts (līnijas) avots, nevis punkts.

2 · Iestati

1. Atver vada lauka eksperimentu un nospied Atiestatīt. Vads nes fiksētu strāvu 8 A pāri 4.8 m posmam.
2. Ieslēdz lauka stipruma rādījumu.
3. Iestati perpendikulāro attālumu no vada viduspunkta katram mēģinājumam un ieraksti lauka stiprumu.

3 · Vāc datus

Zīmē |B_z| (y ass) pret 1/d (x ass) saviem trim mēģinājumiem. Vai tas izskatās lineārāk nekā zīmējot pret 1/d²?

4 · Analizē

1. Vienam mēģinājumam izrēķini |B| = μ₀|I|L_half/(2πd√(L_half² + d²)) ar μ₀ = 4π×10⁻⁷ H/m, I = 8 A, L_half = 2.4 m. Salīdzini ar tabulu.
2. Salīdzini šīs formulas formu ar līnijas lādiņa eksperimenta elektriskā lauka formulu. Izskaidro, kāpēc gan galīgs uzlādēts stienis, gan galīgs strāvu vadošs vads rada laukus ar to pašu attāluma atkarības veidu — tuvu 1/d pie vada, tuvāk 1/d² tālu.

5 · Paplašina

1. Idealizētam bezgala vadam lauks vienkāršojas līdz klasiskajam B = μ₀I/(2πd) — tīrs 1/r kritums. Pie kāda attāluma, salīdzinot ar šī vada 4.8 m garumu, tu sagaidītu, ka šī eksperimenta galīgā vada formula cieši sakrīt ar bezgalīgā vada tuvinājumu?
2. Kompasa adata, novietota pie strāvu vadoša vada, novirzās, lai izlīdzinātos ar vada magnētisko lauku. Izskaidro, izmantojot labās rokas likumu, kāpēc lauks apvijas ap vadu, nevis rāda radiāli uz āru kā elektriskais lauks.

Fizika aiz šī eksperimenta

← Atpakaļ pie eksperimenta

138 bezmaksas drukājamas fizikas darba lapas