Методические указания для практических занятий по общей и экспериментальной физике. Часть четвертая. Электромагнетизм. Филимонова Л.В. - 59 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ЕГУ им. Бунина | Елец

Составители: 

Рубрика: 

59
Задача №4.2. На длинный картонный каркас диаметром d=5 см уложена одно-
слойная обмотка (виток к витку) из проволоки диаметром d
1
=0,2 мм. Определи-
те магнитный поток Ф, создаваемый таким соленоидом при силе тока I=0,5 А.
[
1
2
0
4d
Id
Ф
B
πμ
= =2 мкВб] (?, с. ?)
Указания по решению. Т.к. по условию картонный каркас – длинный, то будем
считать применимой формулу магнитной индукции бесконечно длинного соле-
ноида (см. приложение..):
I
l
N
B ⋅=
0
μ
.
Плотность намотки, т.е. число
l
N
витков, укладывающихся на единице длины
соленоида, выражается через диаметр провода обмотки:
1
1
1
/
dl
dl
l
N
== .
Тогда
1
0
d
I
B
μ
=
.
Далее, учитывая однородность поля внутри соленоида, воспользуемся опреде-
лением магнитного потока:
4
2
1
0
SS
d
d
I
BSdSBSdBФ
B
π
μ
⋅===⋅=
∫∫
.
Завершите решение задачи самостоятельно и сравните ответ.
Задача №4.3. Рядом с длинным прямым проводом,
по которому течет ток I
1
=10 А, расположена квад-
ратная рамка с током I
2
=1 А. Рамка и провод лежат
в одной плоскости. Проходящая через середины
противоположных сторон ось рамки параллельна 
Задача №4.2. На длинный картонный каркас диаметром d=5 см уложена одно-
слойная обмотка (виток к витку) из проволоки диаметром d1=0,2 мм. Определи-
те магнитный поток Ф, создаваемый таким соленоидом при силе тока I=0,5 А.

         μ0πd 2 I
[ ФB =              =2 мкВб]   (?, с. ?)
           4d1

Указания по решению. Т.к. по условию картонный каркас – длинный, то будем
считать применимой формулу магнитной индукции бесконечно длинного соле-
ноида (см. приложение..):
                                                       N
                                           B = μ0        ⋅I.
                                                       l
                                     N
Плотность намотки, т.е. число          витков, укладывающихся на единице длины
                                     l
соленоида, выражается через диаметр провода обмотки:
                                      N l / d1 1
                                        =     = .
                                      l    l   d1

Тогда
                                                    μ0I
                                      B =                      .
                                                       d1
Далее, учитывая однородность поля внутри соленоида, воспользуемся опреде-
лением магнитного потока:
                                                                   μ0 I πd 2
                        ФB = ∫ B ⋅ d S = B ∫ dS = BS =                  ⋅       .
                               S              S                    d1       4

Завершите решение задачи самостоятельно и сравните ответ.


Задача №4.3. Рядом с длинным прямым проводом,
по которому течет ток I1=10 А, расположена квад-
ратная рамка с током I2=1 А. Рамка и провод лежат
в одной плоскости. Проходящая через середины
противоположных сторон ось рамки параллельна


                                                  59

Страницы