שטף מגנטי קבוע. שטף מגנטי

שטף של וקטור אינדוקציה מגנטי IN (שטף מגנטי) דרך שטח פנים קטן dSנקראת כמות פיזיקלית סקלרית השווה ל

הנה וקטור היחידה של הנורמלי לאזור עם שטח dS, אכסניה- הקרנה וקטורית IN לכיוון הנורמלי, - הזווית בין הוקטורים IN ו נ (איור 6.28).

אורז. 6.28. שטף של וקטור האינדוקציה המגנטי דרך הכרית

שטף מגנטי F בדרך משטח סגור שרירותי סשווים

היעדר מטענים מגנטיים בטבע מוביל לכך שהקווים של הווקטור IN אין להם התחלה או סוף. לכן, הזרימה של הווקטור IN דרך משטח סגור חייב להיות שווה לאפס. לפיכך, עבור כל שדה מגנטי ומשטח סגור שרירותי סהמצב

נוסחה (6.28) מבטאת אוסטרוגרדסקי - משפט גאוס עבור וקטור :

נדגיש שוב: המשפט הזה הוא ביטוי מתמטי לעובדה שבטבע אין מטענים מגנטיים שעליהם יתחילו ויסתיימו קווי האינדוקציה המגנטית, כפי שהיה במקרה של שדה חשמלי ה חיובים נקודתיים.

תכונה זו בעצם מבדילה בין שדה מגנטי לשדה חשמלי. קווי האינדוקציה המגנטית סגורים, כך שמספר הקווים הנכנסים לנפח מסוים של חלל שווה למספר הקווים היוצאים מנפח זה. אם השטפים הנכנסים נלקחים עם סימן אחד, והיוצאים עם סימן אחר, אז השטף הכולל של וקטור האינדוקציה המגנטי דרך המשטח הסגור יהיה שווה לאפס.

אורז. 6.29. W. Weber (1804–1891) - פיזיקאי גרמני

ההבדל בין שדה מגנטי לאלקטרוסטטי מתבטא גם בערך של כמות שאנו קוראים לה מחזור- האינטגרל של השדה הווקטור לאורך נתיב סגור. באלקטרוסטטיקה, האינטגרל שווה לאפס

נלקח לאורך קו מתאר סגור שרירותי. זה נובע מהפוטנציאל של שדה אלקטרוסטטי, כלומר, העובדה שהעבודה הנעשית כדי להעביר מטען בשדה אלקטרוסטטי אינה תלויה בנתיב, אלא רק במיקום של נקודות ההתחלה והסיום.

בואו נראה איך הדברים עומדים עם ערך דומה עבור שדה מגנטי. הבה ניקח מעגל סגור, המכסה את הזרם הישר, ונחשב עבורו את מחזור הדם של הווקטור IN , זה

כפי שהתקבל לעיל, האינדוקציה המגנטית שנוצרה על ידי מוליך ישר עם זרם במרחק רמהמנצח, שווה ל

הבה נבחן את המקרה כאשר קו המתאר המקיף את הזרם הקדמי נמצא במישור המאונך לזרם והוא מעגל עם רדיוס רמרוכז על המנצח. במקרה זה, מחזור הדם של הווקטור IN לאורך מעגל זה שווה ל

ניתן להראות כי התוצאה למחזור של וקטור האינדוקציה המגנטי אינה משתנה עם עיוות מתמשך של קו המתאר, אם במהלך דפורמציה זו המתאר אינו חוצה את קווי היעילות. לאחר מכן, בשל עקרון הסופרפוזיציה, המחזור של וקטור האינדוקציה המגנטי לאורך נתיב המכסה מספר זרמים הוא פרופורציונלי לסכום האלגברי שלהם (איור 6.30).

אורז. 6.30. לולאה סגורה (L) עם כיוון מעקף מוגדר.
מוצגים זרמים I 1 , I 2 ו- I 3 היוצרים שדה מגנטי.
התרומה למחזור השדה המגנטי לאורך קו המתאר (L) ניתנת רק על ידי זרמים I 2 ו- I 3

אם המעגל שנבחר אינו מכסה זרמים, אז המחזור דרכו שווה לאפס.

בעת חישוב הסכום האלגברי של זרמים, יש לקחת בחשבון את סימן הזרם: נשקול חיובי את הזרם, שכיוונו קשור לכיוון המעקף לאורך קו המתאר לפי כלל הבורג הימני. למשל, התרומה הנוכחית אני 2 למחזור הוא שלילי, ותרומת הזרם אני 3 - חיובי (איור 6.18). שימוש ביחס

בין העוצמה הנוכחית אנידרך כל משטח סגור סוצפיפות זרם , עבור וקטור המחזור IN ניתן לכתוב

איפה ס- כל משטח סגור המבוסס על קו מתאר נתון ל.

שדות כאלה נקראים מְעַרבּוֹלֶת. לכן, לא ניתן להכניס פוטנציאל לשדה מגנטי, כפי שנעשה עבור השדה החשמלי של מטענים נקודתיים. ההבדל בין שדות הפוטנציאל למערבולת יכול להיות מיוצג בצורה הברורה ביותר על ידי תבנית קווי השדה. קווי הכוח של שדה אלקטרוסטטי הם כמו קיפודים: הם מתחילים ונגמרים במטענים (או הולכים עד אינסוף). קווי הכוח של השדה המגנטי לעולם אינם דומים ל"קיפודים": הם תמיד סגורים ומכסים את הזרמים.

כדי להמחיש את היישום של משפט המחזור, הבה נמצא בשיטה אחרת את השדה המגנטי הידוע כבר של סולנואיד אינסופי. קח קו מתאר מלבני 1-2-3-4 (איור 6.31) וחשב את המחזור של הווקטור IN לאורך קו המתאר הזה

אורז. 6.31. יישום משפט המחזור B לקביעת השדה המגנטי של סולנואיד

האינטגרל השני והרביעי שווים לאפס בגלל הניצב של הוקטורים ו

שחזרנו את התוצאה (6.20) מבלי לשלב את השדות המגנטיים מפניות בודדות.

התוצאה המתקבלת (6.35) יכולה לשמש כדי למצוא את השדה המגנטי של סולנואיד טורואיד דק (איור 6.32).

אורז. 6.32. סליל טורואיד: קווי האינדוקציה המגנטית סגורים בתוך הסליל והם מעגלים קונצנטריים. הם מכוונים כך שמסתכלים לאורכם, נראה את הזרם בסלילים מסתובב בכיוון השעון. אחד מקווי האינדוקציה של רדיוס כלשהו r 1 ≤ r< r 2 изображена на рисунке

1. עקרון הרדאר הפעיל.
2. מכ"ם דופק. עקרון הפעולה.
3. תזמון בסיסי של פעולת מכ"ם דופק.
4. סוגי כיוון מכ"ם.
5. היווצרות סוויפ על מכ"ם PPI.
6. עקרון הפעולה של יומן האינדוקציה.
7. סוגי לאגים מוחלטים. יומן דופלר הידראוקוסטי.
8. מקליט נתוני טיסה. תיאור העבודה.
9. מטרה ועיקרון פעולת AIS.
10. מידע AIS נשלח והתקבל.
11. ארגון תקשורת רדיו ב-AIS.
12. הרכב ציוד ספינת ה-AIS.
13. תרשים מבני של ה- AIS של הספינה.
14. עקרון הפעולה של ה-GPS SNS.
15. מהות מצב דיפרנציאלי GPS.
16.מקורות שגיאות ב-GNSS.
17. תרשים מבני של מקלט ה-GPS.
18. הרעיון של ECDIS.
19. סיווג ENC.
20. מינוי ומאפיינים של הג'ירוסקופ.
21. עקרון הפעולה של הג'ירוקומפאס.
22. עקרון הפעולה של מצפן מגנטי.

מדחומים אלקטרונייםנמצאים בשימוש נרחב כמודי טמפרטורה. אתה יכול להכיר את המדחום הדיגיטלי ליצירת קשר וללא מגע באתר http://mera-tek.ru/termometry/termometry-elektronnye. מכשירים אלו מספקים בעיקר מדידת טמפרטורה במתקנים טכנולוגיים בשל דיוק המדידה הגבוה ומהירות ההקלטה הגבוהה.

בפוטנציומטרים אלקטרוניים, הן מצביעים והן ברישום, נעשה שימוש בייצוב זרם אוטומטי במעגל הפוטנציומטר ובפיצוי צמד תרמי רציף.

חיבור מוליכים- חלק מהתהליך הטכנולוגי של חיבור הכבל. מוליכים נטויים בעלי שטח חתך בין 0.35 ל-1.5 מ"מ 2 מחוברים על ידי הלחמה לאחר פיתול החוטים הבודדים (איור 1). אם הם משוחזרים עם צינורות בידוד 3, אז לפני סיבוב החוטים, יש לשים אותם על הליבה ולהעביר אותם לחתך של הנדן 4.

אורז. 1. חיבור ליבות על ידי פיתול: 1 - ליבה מוליכה; 2 - בידוד ליבה; 3 - צינור בידוד; 4 - נדן כבל; 5 - חוטים משומרים; 6 - משטח מולחם

מוליכים מוצקיםהם חופפים, מהודקים לפני ההלחמה בשתי תחבושות של שניים או שלושה סיבובים של חוט נחושת משומר בקוטר של 0.3 מ"מ (איור 2). אתה יכול גם להשתמש במסופים מיוחדים wago 222 415, אשר היום הפכו פופולריים מאוד בשל קלות השימוש ואמינות הפעולה.

בעת התקנת מפעילים חשמליים, הדיור שלהם חייב להיות מוארק עם חוט עם חתך רוחב של לפחות 4 מ"מ 2 דרך בורג ההארקה. מנקים היטב את נקודת החיבור של מוליך ההארקה ולאחר החיבור מורחים עליו שכבה של גריז CIATIM-201 כדי להגן עליו מפני קורוזיה. בסיום ההתקנה, בעזרת בדוק את הערך, שצריך להיות לפחות 20 MΩ, ואת התקן ההארקה, שלא יעלה על 10 Ω.

אורז. 1. תרשים חיבורים חשמליים של בלוק החיישנים של מנגנון חשמלי בסיבוב אחד. A - יחידת מגבר BU-2, B - יחידת חיישן מגנטי, C - מפעיל חשמלי


התקנת בלוק החיישנים של מפעילים חשמליים עם סיבוב בודד מתבצעת על פי דיאגרמת החיווט המוצגת באיור. 1, עם חוט עם חתך רוחב של לפחות 0.75 מ"מ 2. לפני התקנת החיישן, יש צורך לבדוק את ביצועיו בהתאם לתרשים המוצג באיור. 2.

21.03.2019

סוגי מנתחי גז

באמצעות גז בתנורים, מכשירים ומתקנים שונים, יש צורך לשלוט בתהליך הבעירה שלו על מנת להבטיח פעולה בטוחה ותפעול יעיל של הציוד. במקרה זה, ההרכב האיכותי והכמותי של המדיום הגזי נקבע באמצעות מכשירים הנקראים

בין הכמויות הפיזיקליות, מקום חשוב תופס על ידי השטף המגנטי. מאמר זה מסביר מה זה וכיצד לקבוע את ערכו.

Formula-magnitnogo-potoka-600x380.jpg?x15027" alt="נוסחת שטף מגנטי" width="600" height="380">!}

נוסחת שטף מגנטי

מהו שטף מגנטי

זוהי כמות שקובעת את רמת השדה המגנטי העובר על פני השטח. מסומן "FF" ותלוי בחוזק השדה ובזווית המעבר של השדה דרך משטח זה.

זה מחושב לפי הנוסחה:

FF=B⋅S⋅cosα, כאשר:

  • FF - שטף מגנטי;
  • B הוא הערך של אינדוקציה מגנטית;
  • S הוא שטח הפנים שדרכו עובר שדה זה;
  • cosα הוא הקוסינוס של הזווית בין האנך למשטח לבין הזרימה.

יחידת המידה SI היא "וובר" (Wb). 1 וובר נוצר על ידי שדה של 1 T העובר בניצב למשטח של 1 מ"ר.

לפיכך, הזרימה היא מקסימלית כאשר הכיוון שלה חופף לאנך והיא שווה ל-"0" אם היא מקבילה למשטח.

מעניין.הנוסחה לשטף המגנטי דומה לנוסחה שלפיה מחושבת ההארה.

מגנטים קבועים

אחד ממקורות התחום הם מגנטים קבועים. הם ידועים כבר מאות שנים. מחט מצפן הייתה עשויה מברזל ממוגנט, וביוון העתיקה הייתה אגדה על אי שמשך אליו את חלקי המתכת של ספינות.

מגנטים קבועים מגיעים בצורות שונות ועשויים מחומרים שונים:

  • ברזל - הזול ביותר, אבל יש להם כוח פחות אטרקטיבי;
  • ניאודימיום - מסגסוגת של ניאודימיום, ברזל ובורון;
  • אלניקו היא סגסוגת של ברזל, אלומיניום, ניקל וקובלט.

כל המגנטים הם דו קוטביים. הדבר בולט ביותר במכשירי מוט ופרסה.

אם המוט תלוי באמצע או מונח על פיסת עץ או קצף צף, אז הוא יפנה לכיוון צפון-דרום. הקוטב המצביע צפונה נקרא הקוטב הצפוני והוא צבוע בכחול על מכשירי מעבדה ומסומן ב-"N". הצד ההפוך, מצביע דרומה, אדום ומסומן "S". כמו קטבים מושכים מגנטים, בעוד שקטבים מנוגדים דוחים.

בשנת 1851, מייקל פאראדיי הציע את הרעיון של קווי אינדוקציה סגורים. קווים אלו יוצאים מהקוטב הצפוני של המגנט, עוברים בחלל שמסביב, נכנסים לדרום ובתוך המכשיר חוזרים לצפון. הקווים הקרובים ביותר וחוזק השדה נמצאים ליד הקטבים. גם כאן כוח המשיכה גבוה יותר.

אם מניחים פיסת זכוכית על המכשיר, ומעליהם יוצקים סיבי ברזל בשכבה דקה, אז הם ימוקמו לאורך קווי השדה המגנטי. כאשר מספר מכשירים ממוקמים אחד ליד השני, הנסורת תראה את האינטראקציה ביניהם: משיכה או דחייה.

Magnit-i-zheleznye-opilki-600x425.jpeg?x15027" alt="מגנטים וסיכות ברזל" width="600" height="425">!}

סיבי מגנט וברזל

השדה המגנטי של כדור הארץ

כוכב הלכת שלנו יכול להיות מיוצג כמגנט, שצירו מוטה ב-12 מעלות. ההצלבות של ציר זה עם פני השטח נקראים קטבים מגנטיים. כמו כל מגנט, קווי הכוח של כדור הארץ עוברים מהקוטב הצפוני לדרום. ליד הקטבים הם פועלים בניצב לפני השטח, כך שמחט המצפן לא אמינה שם, ויש להשתמש בשיטות אחרות.

לחלקיקי "רוח השמש" יש מטען חשמלי, ולכן כאשר נעים סביבם, מופיע שדה מגנטי המקיים אינטראקציה עם שדה כדור הארץ ומכוון את החלקיקים הללו לאורך קווי הכוח. לפיכך, שדה זה מגן על פני כדור הארץ מפני קרינה קוסמית. עם זאת, ליד הקטבים, קווים אלה מאונכים לפני השטח, וחלקיקים טעונים חודרים לאטמוספירה, וגורמים לאורורה בוריאליס.

אלקטרומגנטים

בשנת 1820, הנס אורסטד, תוך כדי ניסויים, ראה את ההשפעה של מוליך שדרכו זורם זרם חשמלי על מחט מצפן. כמה ימים לאחר מכן גילה אנדרה-מארי אמפר את המשיכה ההדדית של שני חוטים, שדרכם זרם זרם באותו כיוון.

מעניין.במהלך ריתוך חשמלי, כבלים סמוכים נעים כאשר הזרם משתנה.

אמפר הציע מאוחר יותר שזה נובע מהאינדוקציה המגנטית של הזרם הזורם דרך החוטים.

בסליל הכרוך בחוט מבודד שדרכו זורם זרם חשמלי, השדות של המוליכים הבודדים מחזקים זה את זה. כדי להגביר את כוח המשיכה, הסליל מלופף על ליבת פלדה פתוחה. ליבה זו הופכת לממגנטת ומושכת חלקי ברזל או את החצי השני של הליבה בממסרים ומגעים.

Elektromagnit-1-600x424.jpg?x15027" alt="Electromagnets" width="600" height="424">!}

אלקטרומגנטים

השראות אלקטרומגנטית

כאשר השטף המגנטי משתנה, מושרה זרם חשמלי בחוט. עובדה זו אינה תלויה במה שגורם לשינוי זה: תנועת מגנט קבוע, תנועת חוט או שינוי בעוצמת הזרם במוליך סמוך.

תופעה זו התגלתה על ידי מייקל פאראדיי ב-29 באוגוסט 1831. הניסויים שלו הראו שה-EMF (כוח אלקטרו-מוטיבי) המופיע במעגל מוגבל על ידי מוליכים עומד ביחס ישר לקצב השינוי של הזרימה העוברת באזור המעגל הזה.

חָשׁוּב!עבור התרחשות של EMF, החוט חייב לחצות את קווי הכוח. כאשר נעים לאורך הקווים, אין EMF.

אם הסליל שבו מתרחש EMF נכלל במעגל החשמלי, אז מופיע זרם בפיתול, היוצר שדה אלקטרומגנטי משלו במשרן.

שלטון יד ימין

כאשר מוליך נע בשדה מגנטי, נגרמת בו EMF. הכיווניות שלו תלויה בכיוון תנועת החוט. השיטה שבה נקבע כיוון האינדוקציה המגנטית נקראת "שיטת יד ימין".

Pravilo-pravoj-ruki-600x450.jpg?x15027" alt="שלטון יד ימין" width="600" height="450">!}

שלטון יד ימין

חישוב גודל השדה המגנטי חשוב לתכנון של מכונות חשמליות ושנאים.

וִידֵאוֹ

בין שלל ההגדרות והמושגים הקשורים לשדה מגנטי, יש להדגיש את השטף המגנטי, שיש לו כיוון מסוים. מאפיין זה נמצא בשימוש נרחב בהנדסת אלקטרוניקה וחשמל, בתכנון מכשירים והתקנים, כמו גם בחישוב מעגלים שונים.

הרעיון של שטף מגנטי

קודם כל, יש צורך לקבוע בדיוק מה שנקרא שטף מגנטי. יש להתייחס לערך זה בשילוב עם שדה מגנטי אחיד. הוא הומוגני בכל נקודה של החלל המיועד. משטח מסוים, שיש לו איזשהו שטח קבוע, המסומן בסמל S, נופל תחת פעולת שדה מגנטי, קווי השדה פועלים על משטח זה וחוצים אותו.

לפיכך, השטף המגנטי Ф, החוצה את פני השטח עם שטח S, מורכב ממספר מסוים של קווים החופפים לווקטור B ועוברים דרך משטח זה.

ניתן למצוא ולהציג פרמטר זה בצורה של הנוסחה Ф = BS cos α, שבה α היא הזווית בין הכיוון הנורמלי למשטח S לווקטור האינדוקציה המגנטי B. על סמך נוסחה זו, ניתן לקבוע את המגנטי שטף בעל ערך מרבי בו cos α = 1, ומיקום הווקטור B יהפוך מקביל לנורמאלי בניצב למשטח S. לעומת זאת, השטף המגנטי יהיה מינימלי אם הוקטור B ממוקם בניצב לנורמלית.

בגרסה זו, הקווים הוקטוריים פשוט מחליקים לאורך המישור ואינם חוצים אותו. כלומר, השטף נלקח בחשבון רק לאורך הקווים של וקטור האינדוקציה המגנטי חוצה משטח מסוים.

כדי למצוא ערך זה, נעשה שימוש ב-Weber או וולט-שניות (1 Wb \u003d 1 V x 1 s). ניתן למדוד פרמטר זה ביחידות אחרות. הערך הקטן יותר הוא maxwell, שהוא 1 Wb = 10 8 µs או 1 µs = 10 -8 Wb.

אנרגיית שדה מגנטי ושטף אינדוקציה מגנטי

אם מועבר זרם חשמלי דרך מוליך, אז נוצר סביבו שדה מגנטי שיש בו אנרגיה. מקורו קשור בכוח החשמלי של המקור הנוכחי, אשר נצרך חלקית כדי להתגבר על EMF של אינדוקציה עצמית המתרחשת במעגל. זוהי מה שנקרא האנרגיה העצמית של הזרם, שבגללה הוא נוצר. כלומר, האנרגיות של השדה והזרם יהיו שוות זו לזו.

הערך של האנרגיה העצמית של הזרם מתבטא בנוסחה W \u003d (L x I 2) / 2. הגדרה זו נחשבת שווה לעבודה שנעשית על ידי מקור זרם שמתגבר על השראות, כלומר, EMF ההשראה העצמית ויוצר זרם במעגל החשמלי. כאשר הזרם מפסיק לפעול, אנרגיית השדה המגנטי אינה נעלמת ללא עקבות, אלא משתחררת, למשל, בצורה של קשת או ניצוץ.

השטף המגנטי המתרחש בשדה מכונה גם השטף של אינדוקציה מגנטית עם ערך חיובי או שלילי, שכיוונו מסומן בדרך כלל על ידי וקטור. ככלל, זרימה זו עוברת דרך מעגל שדרכו זורם זרם חשמלי. עם כיוון חיובי של הנורמלי ביחס לקו המתאר, כיוון התנועה הנוכחית הוא ערך שנקבע בהתאם ל. במקרה זה, לשטף המגנטי שנוצר על ידי המעגל עם הזרם החשמלי, ועובר במעגל זה, יהיה תמיד ערך גדול מאפס. גם מדידות מעשיות מצביעות על כך.

השטף המגנטי נמדד בדרך כלל ביחידות שנקבעו על ידי מערכת ה-SI הבינלאומית. זהו הוובר הידוע כבר, שהוא גודל הזרימה העוברת דרך מישור בשטח של 1 מ"ר. משטח זה ממוקם בניצב לקווי השדה המגנטי עם מבנה אחיד.

מושג זה מתואר היטב על ידי משפט גאוס. זה משקף את היעדר מטענים מגנטיים, כך שקווי האינדוקציה תמיד מיוצגים כסגורים או הולכים לאינסוף ללא התחלה או סוף. כלומר, השטף המגנטי העובר דרך כל סוג של משטחים סגורים הוא תמיד אפס.

הַגדָרָה

שטף של וקטור אינדוקציה מגנטי(או שטף מגנטי) (dФ) במקרה הכללי, דרך אזור יסודי, נקראת כמות פיזיקלית סקלרית, ששווה ל:

היכן היא הזווית בין כיוון וקטור האינדוקציה המגנטי () לכיוון הווקטור הנורמלי () לאתר dS ().

בהתבסס על נוסחה (1), השטף המגנטי דרך משטח שרירותי S מחושב (במקרה הכללי) כך:

ניתן למצוא את השטף המגנטי של שדה מגנטי אחיד דרך משטח שטוח כך:

עבור שדה אחיד, משטח שטוח הממוקם בניצב לווקטור האינדוקציה המגנטי, השטף המגנטי שווה ל:

השטף של וקטור האינדוקציה המגנטי יכול להיות שלילי וחיובי. זאת בשל הבחירה בכיוון חיובי. לעתים קרובות מאוד, השטף של וקטור האינדוקציה המגנטי קשור למעגל שדרכו זורם זרם. במקרה זה, הכיוון החיובי של הנורמלי לקו המתאר קשור לכיוון זרימת הזרם לפי כלל הגימלט הימני. לאחר מכן, השטף המגנטי, שנוצר על ידי מעגל נושא זרם, דרך המשטח התחום על ידי מעגל זה, תמיד גדול מאפס.

יחידת המידה לשטף האינדוקציה המגנטית במערכת היחידות הבינלאומית (SI) היא הוובר (Wb). ניתן להשתמש בנוסחה (4) כדי לקבוע את יחידת השטף המגנטי. וובר אחד נקרא שטף מגנטי העובר דרך משטח שטוח, ששטחו 1 מטר מרובע, ממוקם בניצב לקווי הכוח של שדה מגנטי אחיד:

משפט גאוס לשדה מגנטי

משפט גאוס לשטף שדה מגנטי משקף את העובדה שאין מטענים מגנטיים, וזו הסיבה שקווי האינדוקציה המגנטית תמיד סגורים או הולכים לאינסוף, אין להם התחלה וסוף.

משפט גאוס עבור השטף המגנטי מנוסח באופן הבא: השטף המגנטי דרך כל משטח סגור (S) שווה לאפס. בצורה מתמטית, המשפט הזה כתוב כך:

מסתבר שמשפטי גאוס עבור השטפים של וקטור האינדוקציה המגנטי () וחוזק השדה האלקטרוסטטי (), דרך משטח סגור, שונים מהותית.

דוגמאות לפתרון בעיות

דוגמה 1

תרגיל חשב את השטף של וקטור האינדוקציה המגנטי דרך הסולנואיד, בעל N סיבובים, אורך הליבה l, שטח החתך S, החדירות המגנטית של הליבה. הזרם הזורם דרך הסולנואיד הוא I.
פִּתָרוֹן בתוך הסולנואיד, השדה המגנטי יכול להיחשב אחיד. קל למצוא את האינדוקציה המגנטית באמצעות משפט מחזור השדה המגנטי ובחירת מעגל מלבני כמעגל סגור (המחזור של הווקטור שלאורכו נתייחס ל(L)) מעגל מלבני (הוא יכסה את כל N הסיבובים). לאחר מכן אנו כותבים (אנחנו לוקחים בחשבון שמחוץ לסולנואיד השדה המגנטי הוא אפס, בנוסף, כאשר קו המתאר L מאונך לקווי האינדוקציה המגנטית B = 0):

במקרה זה, השטף המגנטי דרך סיבוב אחד של הסולנואיד הוא ():

השטף הכולל של אינדוקציה מגנטית שעובר דרך כל התפניות:

תשובה

דוגמה 2

תרגיל מה יהיה השטף של אינדוקציה מגנטית דרך מסגרת מרובעת, שנמצאת בוואקום באותו מישור עם מוליך ישר ארוך לאין שיעור עם זרם (איור 1). שני הצדדים של המסגרת מקבילים לחוט. אורך דופן המסגרת הוא b, המרחק מאחד מצידי המסגרת הוא c.

פִּתָרוֹן הביטוי שבאמצעותו ניתן לקבוע את השראת השדה המגנטי ייחשב ידוע (ראה דוגמה 1 לפרק "יחידת מידה אינדוקציה מגנטית"):