Elektromagnetisme
Medan solenoid
Dua cas uji: dalam gegelung F_B ≠ 0; luar gegelung F_B = 0. Pilih setiap satu untuk membandingkan.
Medan solenoid — simulasi Elektromagnetisme interaktif. Dua cas uji: dalam gegelung F_B ≠ 0; luar gegelung F_B = 0. Pilih setiap satu untuk membandingkan. Makmal fizik maya berasaskan pelayar percuma dengan pengukuran SI langsung dan tutorial berpandu.
Medan solenoid
Di dalam solenoid B ≈ μ₀(N/L)I -- anak panah seragam sepanjang paksi.
Soleno dengan N lilitan pada panjang L dan arus I menghasilkan B yang hampir seragam ≈ μ₀(N/L)I sepanjang paksinya di dalam gegelung. Garis medan melalui bahagian dalam dan berpusing balik di luar -- seperti magnet bar. Naikkan I atau ketumpatan lilitan dan tonton anak panah B dalaman membesar dalam bacaan.
- B ≈ μ₀NI/L
- Seragam di dalam
Ringkasan penyiasatan
Rancang soalannya sebelum anda membuka makmal
Ringkasan ini menggambarkan halaman pra-render: soalan pemacu, ramalan bersaing, peranan pemboleh ubah, hukum pengawal, susunan, analisis dan gesaan lanjutan kekal kelihatan dan mengikut turutan ini.
Soalan pemacu
Satu solenoid (gegelung berlilit rapat) membawa arus melalui banyak lilitannya. Jika anda menaikkan arus, adakah kekuatan medan dalaman berskala berkadar terus?
Ramalan untuk ditimbang
- Medan membesar lebih pantas daripada arus, kerana sumbangan setiap lilitan berganda.
- Ya -- medan dalaman berkadar terus dengan arus.
- Medan dalaman tidak bergantung pada arus.
Peranan pemboleh ubah
Apa yang anda tetapkan:
- Arus gegelung I (A)
Apa yang anda ukur:
- Medan dalaman B (mT)
Bagaimana penyiasatan berjalan
- Buka praset medan-solenoid dan tekan Set semula. Solenoid mempunyai 400 lilitan sepanjang panjang 0.45 m.
- Aktifkan bacaan kekuatan-medan-dalaman.
- Tetapkan arus gegelung bagi setiap percubaan dan rekod kekuatan medan dalaman.
Persamaan pengawal
Medan Dalaman Solenoid — B = μ₀(N/L)I
Solenoid panjang berlilit rapat menghasilkan medan magnet dalaman yang hampir seragam ditetapkan oleh ketumpatan lilitan dan arusnya: B = μ₀NI/L, dengan N jumlah bilangan lilitan dan L panjang solenoid.
Apa yang lembaran kerja boleh cetak minta pelajar selesaikan
- Bagi satu percubaan, kira B = μ₀NI/L menggunakan μ₀ = 4π×10⁻⁷ H/m, N = 400, L = 0.45 m. Bandingkan dengan jadual.
- Terangkan mengapa medan dalaman bergantung pada bilangan lilitan per unit panjang (N/L), bukan pada lilitan dan panjang secara berasingan -- solenoid lebih panjang dengan lilitan berkadar lebih banyak memberi medan yang sama.
Di mana ini muncul di luar makmal
- Satu elektromagnet (seperti dalam kren taman sekerap) pada asasnya solenoid dililit sekitar teras besi, yang boleh mendarabkan medan dengan faktor ratusan atau ribuan (kepermeabilitan tinggi teras itu). Terangkan mengapa solenoid teras-udara biasa seperti ini menghasilkan medan jauh lebih lemah bagi arus dan lilitan yang sama.
- Di luar solenoid ideal, medan magnet hampir sifar, tidak seperti medan wayar tunggal yang merebak keluar daripadanya. Terangkan, menggunakan medan banyak lilitan individu, mengapa medan daripada sisi bertentangan gegelung sebahagian besarnya saling meniadakan di luar tetapi mengukuhkan di dalam.
- AP Physics 2 — Unit 12: Magnetism and Electromagnetism
- AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 12: Magnetic Fields and Electromagnetism
- IB Physics — D.2 Electric and magnetic fields
- General High School Physics — Magnetism & electromagnetism
- NGSS High School Physics — Electric current and magnetic fields
- Middle School Physical Science — Electric and magnetic force strength
- Middle School Physical Science — Fields without contact
- Selamat datang ke Medan Solenoid
- Pilih solenoid itu
- Tekan Main
- Medan di dalam solenoid
- Buka panel Sifat
- Anda berjaya!
Buka simulasi interaktif untuk membina adegan, tekan Main, dan teroka dengan ukuran langsung serta tutorial berpandu.