Magnetno polje znotraj solenoida

1 · Predvidi

Solenoid (tesno navita tuljava) nosi tok skozi svojih mnogih ovojev. Če povečaš tok, ali jakost notranjega polja skalira v neposredni sorazmernosti?

• Polje raste hitreje kot tok, ker se prispevek vsakega ovoja sešteva.
• Da — notranje polje je neposredno sorazmerno s tokom.
• Notranje polje ni odvisno od toka.

2 · Pripravi

1. Odpri prednastavitev solenoid-field in pritisni Ponastavi. Solenoid ima 400 ovojev po dolžini 0,45 m.
2. Omogoči odčitek jakosti notranjega polja.
3. Nastavi tok tuljave za vsak poskus in zabeleži jakost notranjega polja.

3 · Zberi podatke

Nariši jakost polja B (os y) proti toku I (os x) za svoje tri poskuse. Ali je črta ravna skozi izhodišče?

4 · Analiziraj

1. Za en poskus izračunaj B = μ₀NI/L z μ₀ = 4π×10⁻⁷ H/m, N = 400, L = 0,45 m. Primerjaj s tabelo.
2. Razloži, zakaj je notranje polje odvisno od števila ovojev na enoto dolžine (N/L), ne od ovojev in dolžine ločeno — daljši solenoid s sorazmerno več ovoji da isto polje.

5 · Razširi

1. Elektromagnet (kot na dvigalni žerjavi odpada) je v bistvu solenoid, ovit okoli železnega jedra, ki lahko pomnoži polje za faktor stotine ali tisoče (visoka permeabilnost jedra). Razloži, zakaj čisti solenoid z zračnim jedrom, kot ta, proizvodi precej šibkejše polje pri istem toku in ovojih.
2. Zunaj idealnega solenoida je magnetno polje blizu nič, za razliko od polja ene same žice, ki se širi navzven. Z polji mnogih posamičnih ovojev razloži, zakaj se polji nasprotnih strani tuljave zunaj v veliki meri izničita, znotraj pa okrepita.

Fizika za tem poskusom

← Nazaj na poskus

138 brezplačnih natisljivih fizikalnih delovnih listov