Sisältö
Solenoidit ovat jousen muotoisia lankakeloja, joita käytetään yleisesti sähkömagneeteissa. Jos käytät sähkövirtaa solenoidin läpi, syntyy magneettikenttä. Magneettikenttä voi kohdistaa varautuneille hiukkasille voiman, joka on verrannollinen sen lujuuteen. Voit laskea voiman solenoidien magneettikentästä käyttämällä tätä yhtälöä:
Voima = varauksen x varauksen nopeus x magneettikentän voimakkuus
Kuten yhtälöstä voidaan nähdä, voiman laskemiseksi meidän on ensin tiedettävä magneettikentän voimakkuus, joka riippuu solenoidin ominaisuuksista. Voimme korvata nämä parametrit voimayhtälöön saada:
Voima = varaus x varauksen nopeus x (magneettinen vakio x kierrosten lukumäärä solenoidissa x virta)
Laskenta näyttää monimutkaiselta, mutta oikeastaan se kertoo vain joukon mitattavissa olevia muuttujia yhdessä.
Kirjoita yhtälö voimalle, jonka solenoidinen sähkömagneetti kohdistaa kulkevaan varaukseen:
Voima = Q x V x (magneettinen vakio x N x I)
Q = ohituspistevarauksen varaus V = pistekartan magneettisen vakion nopeus = 4 x pi x 10 ^ -7 (viite 3) N = solenoidin kierrosten lukumäärä I = solenoidin läpi kulkeva virta
Määritä muuttujat tilanteessa, johon yrität laskea magneettisen solenoidin kohdistamaa voimaa. Tarkastellaan esimerkiksi 1 kulmakuoren varausta, joka kulkee nopeudella 100 metriä sekunnissa (m / s) solenoidin magneettikentän läpi, jolla on 1000 kierrosta ja sen läpi kulkeva 2 ampeeria (A).
Liitä esimerkissäsi olevat numerot yhtälöön ja määritä laskimessa laskuun vaikuttava voima laskimen avulla.
Voima = 1 C x 100 m / s x (4 x pi x 10 ^ -7 x 1000 x 2 A) = 0,2512 newtonia
Solenoidinen sähkömagneetti aiheuttaisi 0,2512 newtonin voiman siihen varaukseen.