Въпрос на магнитното поле: Формули, примерни задачи и обяснения

магнитното поле е

Магнитното поле е илюстрация, която има за цел да опише и визуализира как се разпределя магнитната сила между магнитен обект или около самия магнитен обект.

Както вече знаем, че магнитите имат два полюса, наречени северен и южен полюс.

Ако магнит се доближи до друг магнит, чиито полюси са от същия тип, двата магнита ще изпитат отблъскване.

По различно е, ако двата магнита се сближат от различни видове полюси, резултатите ще изпитат взаимно привличане.

Визуализация на магнитното поле

Магнитното поле може да се визуализира по два начина, а именно:

  • Описан математически като вектор. Всеки вектор във всяка точка под формата на стрелка има посока и величина в зависимост от големината на магнитната сила в тази точка.
магнитното поле е
  • Илюстрира с помощта на линии. Всеки вектор е свързан с непрекъсната линия и броят на линиите може да бъде направен колкото е възможно повече. Този метод най-често се използва за описание на магнитно поле.
магнитното поле е

Характеристики на линиите на магнитното поле

Линиите на магнитното поле имат характеристики, които са полезни за анализ, а именно:

  • Всяка линия никога не се пресича

  • Линиите ще се стегнат в области, където магнитното поле става все по-голямо. Това показва, че колкото по-близо са линиите на магнитното поле, толкова по-голяма е магнитната сила в региона.

  • Тези линии не започват и не спират от никъде, но линиите образуват затворен кръг и остават свързани в магнитния материал.

  • Посоката на магнитното поле е представена със стрелки върху линиите. Понякога стрелките не се рисуват върху линиите на магнитното поле, но магнитното поле винаги ще има посока от Северния (Северния) към Южния (Южния) полюс.

  • Тези редове могат да бъдат визуализирани в реално изражение. Най-простият метод е разпръскването на прах от железен пясък около магнита и той ще даде същите характеристики като линиите на магнитното поле.
магнитното поле е

Формули за измерване и магнитно поле

Магнитното поле е векторна величина, така че има два аспекта за измерване на магнитното поле, а именно неговата величина и посока.

За да измерим посоката, можем да използваме магнитен компас. Ако магнитен компас е поставен около магнитно поле, иглата на компаса ще следва посоката на магнитното поле и в тази точка.

Прочетете също: Определение и разлика на омонимите, хомофоните и хомографите

Във формулата на магнитното поле величината на магнитното поле се записва със символа Б. В съответствие с Международната система сумата има единици в тесла (Т), което е взето от името Никола Тесла.

Тесла се определя като сила на магнитното поле. Например, малък хладилник произвежда магнитно поле от 0,001 T.

Има един начин да се създаде магнитно поле, без да се използва магнит, а именно чрез провеждане на електрически ток.

Когато прекараме електрически ток през кабел (например като го свържем към батерия), тогава ще имаме две явления. Колкото по-голям е токът, протичащ в кабела, толкова по-голямо е магнитното поле. По същия начин, обратното.

В съответствие със закона на Ампер, магнитните полета се прилагат по много начини, така че някои от уравненията са както следва:

Формула на магнитуда за магнитно поле

B = μ I / 2 π r

Информация:

  • B = величина на магнитното поле (T)
  • μ = константа на пропускливост (4π 10-7 Tm / A)
  • I = електрически ток (A)
  • r = разстояние от кабела (m)

Формулата за количеството електрически ток

I = B 2πr / μ

Информация:

  • B = величина на магнитното поле (T)
  • μ = константа на пропускливост (4π 10-7 Tm / A)
  • I = електрически ток (A)
  • r = разстояние от кабела (m)

Определяне на магнитния полюс с дясната ръка

За да разберем посоката, можем да използваме принципа на дясната ръка. Палецът е посоката на потока от електричество, а останалите пръсти показват посоката на магнитното поле около жицата.

формулата на магнитното поле е формулата на магнитното поле е

Посоката на палеца нагоре показва посоката на електрическия поток със символа i. Докато посоката на останалите четири радиуса представлява посоката на мегнетичното поле със символ Б. Горното изображение е в хоризонтално и вертикално положение.

Примери за проблеми с магнитното поле и техните обяснения

Задача 1

формулата на магнитното поле е

Тел, електрифициран i = 4 A, както е показано по-долу!

Посочете:

  • Сила на магнитното поле в точка А.
  • Сила на магнитното поле в точка Б
  • Посоката на магнитното поле в точка А.
  • Посоката на магнитното поле в точка Б

Дискусия:

Известно е

  • I = 4 A
  • r A = 2m
  • r B = 1m

Уреждане

  • B = μI / 2 π r A
  • = 4 π 10 - 7 4/2 π 2
  • = 4 10-7 Т

Значи магнитното поле в точка А е 4 10-7 T

  • B = μI / 2 π r B
  • B = 4 π 10 - 7 4/2 π 1
  • В = 8 10-7 Т

Значи магнитното поле в точка В е 8 10-7 T

При проблем с искане за посока можем да използваме правилото за дясната ръка, където се приема, че палецът е ток, а останалите четири пръста са магнитно поле, докато хващат жицата в точка А.

Прочетете също: 24+ езикови стила (Видове Маджас) заедно с пълно разбиране и примери

Така че посоката на магнитното поле в точка А да е навън или към четеца.

При проблем с искане за посока можем да използваме правилото за дясната ръка, където се приема, че палецът е ток, а останалите четири пръста са магнитно поле, докато хващат жицата в точка Б.

Така че посоката на магнитното поле в точка В да е в или далеч от четеца

Проблем 2

Вижте следната снимка!

формулата на магнитното поле е

Определете величината и посоката на магнитното поле в точка P!

Дискусия

Ток А ще генерира магнитно поле в точка Р с посоката на навлизане в полето, докато ток В генерира магнитно поле с посока извън полето.

Посоката според B a влиза в полето.

Задача 3

Погледнете снимката по-горе, близо до магнитния компас е поставен проводник с електрически ток. Колко електрически ток (и посока) е необходим за отмяна на земното магнитно поле срещу компаса, така че компасът да не работи?

Предполага се, че е магнитното поле на Земята

Дискусия

Използвайки формулата на магнитното поле:

Можете да намерите количеството електрически ток, а именно:

Знаете, че разстоянието r от компаса до кабела е 0,05 m. след това се получава:

Използвайки правилото на дясната ръка, трябва да поставим палците си надолу, така че останалите пръсти да са в посока, обратна на магнитното поле на компаса. Така че посоката на тока трябва да проникне в хартията / екрана, далеч от нас.

Задача 4

Тел A и B са на разстояние 1 m и се захранват съответно от 1 A ​​и 2 A в посоката, показана на фигурата по-долу.

Определете местоположението на точка С, където силата на магнитното поле е НУЛА!

Дискусия

магнитното поле е

За да може напрежението на полето да бъде нула, напреженията на полето, получени от проводник А и проводник В, трябва да бъдат противоположни и равни. Възможните позиции са вляво от проводник A или вдясно от проводник B. Кой да вземете, вземете точката по-близо до силата на по-малкия ток. Така че позицията да е вляво от проводник A, просто посочете разстоянието като x.

Такова е обяснението на материала на магнитното поле и примери за проблеми. Може да е полезно.

Справка:

  • Магнитно поле има значение
  • Разбиране на магнитното поле
  • Магнитно поле - формула, дефиниция, пълна материя, примерен проблем
  • Магнитно поле: Определение, типове, формули, примерни проблеми