Zawartość
Solenoidy to cewki w kształcie cewki z drutu, powszechnie stosowane w elektromagnesach. Kiedy prąd elektryczny przepływa przez solenoid, powstaje pole magnetyczne. Pole to może wywierać siłę na naładowane cząstki, która jest proporcjonalna do jego siły. Aby obliczyć siłę pola magnetycznego solenoidu, użyj następującego równania:
Siła = ładunek x prędkość ładowania x siła pola magnetycznego
Jak pokazano w równaniu, aby obliczyć siłę, należy najpierw poznać siłę pola magnetycznego, która zależy od charakterystyki solenoidu. Możesz podstawić te parametry w równaniu siły, aby otrzymać:
Siła = ładunek x prędkość ładowania x (stała magnetyczna x liczba zwojów elektromagnesu x prąd)
Obliczenia wydają się skomplikowane, ale w rzeczywistości jest to po prostu kwestia pomnożenia pewnych mierzalnych zmiennych.
Krok 1
Napisz równanie na siłę, jaką elektromagnes elektromagnetyczny przyłoży do obciążenia:
Siła = Q x V x (stała magnetyczna x N x I)
Q = ładunek punktowy V = stała prędkość punktu ładowania magnetycznego = 4 x pi x 10 ^ -7 (odniesienie 3) N = liczba zwojów elektromagnesu I = prąd
Krok 2
Określ zmienne w sytuacji, w której chcesz obliczyć siłę wywieraną przez elektromagnes. Na przykład rozważmy ładunek o wartości 1 kulomba (C) poruszający się z prędkością 100 m / s przez pole magnetyczne solenoidu o 1000 zwojach i przepływie prądu o natężeniu 2 A.
Krok 3
Zastąp przykładowe liczby w równaniu i użyj kalkulatora, aby określić siłę działającą na obciążenie.
Siła = 1 C x 100 m / s x (4 x pi x 10 ^ -7 x 1000 x 2 A) = 0,2512 niutonów
Magnes elektromagnetyczny wywiera siłę 0,2512 niutonów na ten ładunek.