Magnetno polje žice, po kateri teče tok

1 · Predvidi

Ravna žica nosi stalen tok. Ko premikaš preizkusno točko dlje od žice, ali jakost magnetnega polja pojema tako, kot polje električnega naboja?

• Da — preprosto pojemanje 1/r², enako kot pri točkovnem naboju.
• Polje ni odvisno od razdalje od žice.
• Ne — polje žice s tokom pojema drugače kot polje točkovnega naboja, ker je tok razširjen (črtni) vir, ne točka.

2 · Pripravi

1. Odpri prednastavitev wire-field in pritisni Ponastavi. Žica nosi fiksen tok 8 A po odseku 4,8 m.
2. Omogoči odčitek jakosti polja.
3. Nastavi pravokotno razdaljo od središča žice za vsak poskus in zabeleži jakost polja.

3 · Zberi podatke

Nariši |B_z| (os y) proti 1/d (os x) za svoje tri poskuse. Ali je videti bolj linearno kot risanje proti 1/d²?

4 · Analiziraj

1. Za en poskus izračunaj |B| = μ₀|I|L_half/(2πd√(L_half² + d²)) z μ₀ = 4π×10⁻⁷ H/m, I = 8 A, L_half = 2.4 m. Primerjaj s tabelo.
2. Primerjaj obliko te formule s formulo električnega polja poskusa line-charge. Razloži, zakaj končna nabita palica in končna žica s tokom proizvajata polji z isto vrsto odvisnosti od razdalje — blizu 1/d pri žici, bližje 1/d² daleč stran.

5 · Razširi

1. Za idealizirano neskončno žico se polje poenostavi v klasiko B = μ₀I/(2πd) — čisto pojemanje 1/d. Pri kateri razdalji glede na dolžino žice 4,8 m bi pričakoval, da formula končne žice tega poskusa dobro ustreza tej približku neskončne žice?
2. Igla kompasa, postavljena blizu žice s tokom, se odkloni, da se poravna z magnetnim poljem žice. S pravilom desne roke razloži, zakaj polje kroži okoli žice namesto da bi kazalo radialno navzven, kot bi električno polje.

Fizika za tem poskusom

← Nazaj na poskus

138 brezplačnih natisljivih fizikalnih delovnih listov