மின்காந்தவியல்
சோலினாய்டு புலம்
இரண்டு சோதனை மின்சுமைகள்: சுருளிக்கு உள்ளே F_B ≠ 0; வெளியே F_B = 0. ஒப்பிட ஒவ்வொன்றையும் தேர்ந்தெடுங்கள்.
சோலினாய்டு புலம் — ஊடாடும் மின்காந்தவியல் உருவகம். இரண்டு சோதனை மின்சுமைகள்: சுருளிக்கு உள்ளே F_B ≠ 0; வெளியே F_B = 0. ஒப்பிட ஒவ்வொன்றையும் தேர்ந்தெடுங்கள். நேரலை SI அளவீடுகள், வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் கூடிய இலவச உலாவி அடிப்படையிலான மெய்நிகர் இயற்பியல் ஆய்வகம்.
சோலினாய்டு புலம்
சோலினாய்டுக்கு உள்ளே B ≈ μ₀(N/L)I — அச்சு வழியாக சீரான அம்புகள்.
N சுற்றுகள், L நீளம், I மின்னோட்டம் கொண்ட ஒரு சோலினாய்டு, சுருளிக்கு உள்ளே அதன் அச்சு வழியாக ஏறக்குறைய சீரான B ≈ μ₀(N/L)I-ஐ உருவாக்குகிறது. புலக் கோடுகள் உள்புறத்தின் வழியாக ஓடி வெளிப்புறமாக மீண்டும் வளைகின்றன — ஒரு காந்தக் கட்டை போல. I அல்லது சுற்று அடர்த்தியை அதிகரித்து, உள்புற B அம்புகள் வாசிப்பில் வளர்வதைப் பாருங்கள்.
- B ≈ μ₀NI/L
- உள்ளே சீரானது
ஆய்வுச் சுருக்கம்
ஆய்வகத்தைத் திறப்பதற்கு முன் கேள்வியைத் திட்டமிடுங்கள்
சுருக்கம் முன்வரைவு செய்யப்பட்ட பக்கத்தை பிரதிபலிக்கிறது: இயக்கும் கேள்வி, போட்டி கணிப்புகள், மாறி பாத்திரங்கள், நிர்வகிக்கும் விதிகள், அமைப்பு, பகுப்பாய்வு மற்றும் நீட்டிப்பு தூண்டல்கள் காணும்படி இருக்கும், இந்த வரிசையிலேயே.
இயக்கும் கேள்வி
ஒரு சோலினாய்டு (இறுக்கமாக சுற்றப்பட்ட சுருள்), அதன் பல சுற்றுகள் வழியாக மின்னோட்டத்தை எடுத்துச் செல்கிறது. மின்னோட்டத்தை அதிகரித்தால், உள் புல வலிமை நேர்விகிதத்திலா அளவிடும்?
நிறுத்திப் பார்க்க வேண்டிய கணிப்புகள்
- ஒவ்வொரு சுற்றின் பங்களிப்பும் பெருக்கப்படுவதால், புலம் மின்னோட்டத்தை விட வேகமாக வளர்கிறது.
- ஆம் — உள் புலம் மின்னோட்டத்துக்கு நேர்விகிதத்தில் உள்ளது.
- உள் புலம் மின்னோட்டத்தை சார்ந்திருக்காது.
மாறிகளின் பாத்திரங்கள்
நீங்கள் அமைப்பவை:
- சுருள் மின்னோட்டம் I (A)
நீங்கள் அளப்பவை:
- உள் புலம் B (mT)
விசாரணை எவ்வாறு நடக்கிறது
- solenoid-field முன்னமைப்பைத் திறந்து மீட்டமையை அழுத்துங்கள். சோலினாய்டு, 0.45 m நீளத்தில் 400 சுற்றுகள் கொண்டது.
- உள் புல-வலிமை வாசிப்பை இயக்குங்கள்.
- ஒவ்வொரு முயற்சிக்கும் சுருள் மின்னோட்டத்தை அமைத்து உள் புல வலிமையைப் பதிவு செய்யுங்கள்.
ஆளும் சமன்பாடு
சோலினாய்டு உள் புலம் — B = μ₀(N/L)I
ஒரு நீளமான, இறுக்கமாக சுற்றப்பட்ட சோலினாய்டு, அதன் சுற்று அடர்த்தி மற்றும் மின்னோட்டத்தால் நிர்ணயிக்கப்பட்ட, கிட்டத்தட்ட சீரான உள் காந்தப் புலத்தை உருவாக்குகிறது: B = μ₀NI/L, இங்கே N என்பது மொத்த சுற்றுகளின் எண்ணிக்கை, L என்பது சோலினாய்டின் நீளம்.
அச்சிடக்கூடிய பணித்தாள் மாணவர்களிடம் என்ன கண்டறியச் சொல்கிறது
- ஒரு முயற்சிக்கு, μ₀ = 4π×10⁻⁷ H/m, N = 400, L = 0.45 m பயன்படுத்தி B = μ₀NI/L கணக்கிடுங்கள். அட்டவணையுடன் ஒப்பிடுங்கள்.
- உள் புலம், சுற்றுகள் மற்றும் நீளத்தை தனித்தனியாக அல்லாமல் ஏன் அலகு நீளத்திற்கான சுற்றுகளின் எண்ணிக்கையை (N/L) சார்ந்துள்ளது — விகிதாச்சார ரீதியாக அதிக சுற்றுகள் கொண்ட நீண்ட சோலினாய்டு அதே புலத்தைத் தருகிறது என்று விளக்குங்கள்.
ஆய்வகத்தைத் தாண்டி இது எங்கு தோன்றுகிறது
- ஒரு மின்காந்தம் (ஜங்கியார்ட் கிரேனில் உள்ளது போன்றது), சாரம்சத்தில் ஒரு இரும்பு கருவைச் சுற்றி போர்த்தப்பட்ட ஒரு சோலினாய்டு, இது புலத்தை நூற்றுக்கணக்கான அல்லது ஆயிரக்கணக்கான மடங்கு பெருக்கலாம் (கருவின் உயர் ஊடுருவுத்திறன்). இதே மின்னோட்டம் மற்றும் சுற்றுகளுக்கு, இந்த வெறுமனே காற்று-கரு சோலினாய்டு ஏன் மிகவும் பலவீனமான புலத்தை உருவாக்குகிறது என்று விளக்குங்கள்.
- ஒரு இலட்சிய சோலினாய்டுக்கு வெளியே, ஒற்றை கம்பியின் புலம் வெளிநோக்கி விரிவடைவதைப் போலல்லாமல், காந்தப் புலம் கிட்டத்தட்ட பூஜ்யமாக இருக்கும். பல தனித்தனி சுற்றுகளின் புலங்களைப் பயன்படுத்தி, சுருளின் எதிர் பக்கங்களிலிருந்து வரும் புலங்கள் வெளியே பெரும்பாலும் ரத்தாகி, உள்ளே வலுப்படுத்துகின்றன ஏன் என்று விளக்குங்கள்.
- 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
- சோலினாய்டு புலத்திற்கு வருக
- சோலினாய்டைத் தேர்ந்தெடுங்கள்
- இயக்கு பொத்தானை அழுத்துங்கள்
- ஒரு சோலினாய்டுக்கு உள்ளே புலம்
- பண்புகள் பேனலைத் திறங்கள்
- செய்துவிட்டீர்கள்!
காட்சியை உருவாக்கி, இயக்கு பொத்தானை அழுத்தி, நேரலை அளவீடுகள் மற்றும் வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் ஆராய்வதற்கு ஊடாடும் உருவகத்தைத் திறங்கள்.
மின்னோட்டங்களிலிருந்து காந்தப் புலங்கள்