Ako vypočítať magnetickú silu solenoidu

Autor: Eric Farmer
Dátum Stvorenia: 5 Pochod 2021
Dátum Aktualizácie: 14 Smieť 2024
Anonim
Ako vypočítať magnetickú silu solenoidu - Veda
Ako vypočítať magnetickú silu solenoidu - Veda

Obsah

Solenoidy sú cievkové drôty bežne používané v elektromagnetoch. Keď elektrický prúd prechádza solenoidom, vytvára sa magnetické pole. Toto pole môže pôsobiť na nabité častice silou, ktorá je úmerná ich sile. Na výpočet sily magnetického poľa solenoidu použite túto rovnicu:

Sila = náboj x rýchlosť nabíjania x sila magnetického poľa

Ako je uvedené v rovnici, na výpočet sily musíte najskôr poznať silu magnetického poľa, ktorá závisí od charakteristík solenoidu. Tieto parametre môžete nahradiť v silovej rovnici a získať:

Sila = náboj x rýchlosť nabíjania x (magnetická konštanta x počet závitov solenoidu x prúd)

Výpočet sa javí komplikovaný, ale v skutočnosti ide iba o vynásobenie niektorých merateľných premenných.


Krok 1

Napíšte rovnicu pre silu, ktorou bude elektromagnet pôsobiť na záťaž:

Sila = Q x V x (magnetická konštanta x N x I)

Q = priebežný bodový náboj V = konštantná rýchlosť magnetického nabíjacieho bodu = 4 x pi x 10 ^ -7 (referencia 3) N = počet závitov na solenoide I = prúd

Krok 2

Určte premenné v situácii, keď chcete vypočítať silu vyvíjanú magnetickým solenoidom. Zvážte napríklad náboj 1 Coulomba (C), ktorý cestuje rýchlosťou 100 m / s cez magnetické pole solenoidu s 1000 závitmi a prúdom cez neho prechádza prúdom 2 A.

Krok 3

Nahraďte svoje vzorové čísla v rovnici a pomocou kalkulačky určte silu pôsobiacu na záťaž.

Sila = 1 C x 100 m / s x (4 x pi x 10 ^ -7 x 1000 x 2 A) = 0,2512 Newtonov

Solenoidový magnet vyvíja na tento náboj silu 0,2512 Newtonov.