Câmpul magnetic în interiorul unui solenoid

1 · Prezice

Un solenoid (o bobină strâns înfășurată) este parcurs de curent prin multiplele lui spire. Dacă crești curentul, scalează intensitatea câmpului interior în proporție directă?

• Câmpul crește mai repede decât curentul, pentru că contribuția fiecărei spire se compune.
• Da — câmpul interior este direct proporțional cu curentul.
• Câmpul interior nu depinde de curent.

2 · Montaj

1. Deschide presetarea solenoid-field și apasă Resetează. Solenoidul are 400 de spire pe o lungime de 0.45 m.
2. Activează citirea intensității câmpului interior.
3. Setează curentul bobinei pentru fiecare încercare și înregistrează intensitatea câmpului interior.

3 · Colectează date

Plotează intensitatea câmpului B (axa y) în funcție de curentul I (axa x) pentru cele trei încercări. Linia este dreaptă prin origine?

4 · Analizează

1. Pentru o încercare, calculează B = μ₀NI/L folosind μ₀ = 4π×10⁻⁷ H/m, N = 400, L = 0.45 m. Compară cu tabelul.
2. Explică de ce câmpul interior depinde de numărul de spire per unitate de lungime (N/L), nu de spire și lungime separat — un solenoid mai lung cu proportiona mai multe spire dă același câmp.

5 · Extinde

1. Un electromagnet (ca într-un macara de fier vechi) este esențial un solenoid înfășurat în jurul unui miez de fier, care poate multiplica câmpul cu un factor de sute sau mii (permeabilitatea mare a miezului). Explică de ce un solenoid simplu cu miez de aer ca acesta produce un câmp mult mai slab pentru același curent și număr de spire.
2. În exteriorul unui solenoid ideal, câmpul magnetic este aproape de zero, spre deosebire de câmpul unui singur fir, care se extinde în exterior. Explică, folosind câmpurile multor spire individuale, de ce câmpurile părților opuse ale bobinei se anulează în mare parte în exterior, dar se întăresc în interior.

Fizica din spatele acestui experiment

← Înapoi la experiment

138 de fișe de laborator de fizică tipăribile gratuit