Magnetické pole vnútri solenoidu

1 · Predikuj

Solenoid (tesne navinutá cievka) nesie prúd cez svoje mnohé závity. Ak zvýšiš prúd, rastie intenzita poľa vnútri priamo úmerne?

• Pole rastie rýchlejšie než prúd, pretože príspevok každého závitu sa násobí.
• Áno — vnútorné pole je priamo úmerné prúdu.
• Vnútorné pole nezávisí na prúde.

2 · Priprav

1. Otvor predvolbu pole solenoidu a stlač Resetovať. Solenoid má 400 závitov cez dĺžku 0.45 m.
2. Zapni odčítanie intenzity poľa vnútri.
3. Nastav prúd cievky pre každý pokus a zaznamenaj intenzitu poľa vnútri.

3 · Zbieraj údaje

Zaznamenaj intenzitu poľa B (os y) verzus prúd I (os x) pre svoje tri pokusy. Je priamka rovná cez začiatok?

4 · Analyzuj

1. Pre jeden pokus vypočítaj B = μ₀NI/L s μ₀ = 4π×10⁻⁷ H/m, N = 400, L = 0.45 m. Porovnaj s tabuľkou.
2. Vysvetli, prečo vnútorné pole závisí na počte závitov na jednotku dĺžky (N/L), nie na závitoch a dĺžke oddelene — dlhší solenoid s úmerne viac závitmi dáva to isté pole.

5 · Rozšír

1. Elektromagnet (ako na žeriavu na vrakoch) je v podstate solenoid omotaný okolo železného jadra, ktoré môže násobiť pole činiteľom stoviek alebo tisícov (vysoká permeabilita jadra). Vysvetli, prečo obyčajný solenoid s vzduchovým jadrom ako tento produkuje oveľa slabšie pole pri tom istom prúde a závitoch.
2. Vonku ideálneho solenoidu je magnetické pole blízko nuly, na rozdiel od poľa jediného drôtu, ktoré sa šíri von z neho. Vysvetli pomocou polí mnohých jednotlivých závitov, prečo polia z opačných strán cievky sa vonku z veľkej časti vyrušia, ale vnútri posilňujú.

Fyzika za týmto experimentom

← Späť na experiment

138 bezplatných tlačiteľných pracovných listov z fyziky