В железном сердечнике соленоида индукция: Решение Чертов 24.20. бесплатно

457. Определить плотность энергии магнитного поля в железном сердечнике соленоида, если соленоид длиной l и диаметром d имеет n витков. Сила тока в обмотке равна I (рисунок 11).

Последняя
цифра шифра

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

l,
м

0,52

0,63

0,45

0,55

0,65

0,78

0,35

0,75

0,82

0,32

Предпоследняя
цифра шифра

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

D, м

0,32

0,54

0,28

0,25

0,55

0,62

0,23

0,68

0,65

0,15

N,
103

2,2

1,3

7,8

4,3

4,4

6,7

7,5

8,5

9,7

2,4

I, А

1,2

1,5

1,4

1,6

1,8

0,84

0,67

1,5

1,7

2,8

458. В соленоид длиной l, имеющий N
витков, введен магнитный сердечник. По
соленоиду проходит ток силой I. Найти
вектор намагничивания железа внутри
соленоида, если изменение его магнитных
свойств выражается графиком В=f (Н)
(рисунок 11.)

Последняя
цифра шифра

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

l,
м

0,15

0,22

0,31

0,25

0,356

0,48

0,19

0,27

0,34

0,25

Предпоследняя
цифра шифра

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

N,
102

2,5

2,2

2,3

2,2

1,8

1,6

1,5

1,4

2,3

0,8

I, А

1,4

1,2

0,85

1,3

1,45

0,92

0,73

0,68

1,5

1,8

459. По соленоиду течет ток I. Длина
соленоида l, число витков N, площадь
поперечного сечения S. В соленоид вставлен
железный сердечник (график зависимости
индукции магнитного поля от напряженности
на рисунке 11). Найти энергию магнитного
поля соленоида.

Последняя
цифра шифра

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

I,
А

3,1

3,5

4,7

5,2

6,3

2,8

5,5

7,7

8,1

12

Предпоследняя
цифра шифра

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

l,
м

2,2

2,4

2,5

1,9

0,95

2,6

1,2

1,4

2,8

2,8

N,
102

1,2

7,8

5,6

4,5

3,4

6,5

2,3

5,2

8,7

4,8

S,
10-4 м2

22

44

65

52

75

94

110

12

15

35

460. Какая сила будет действовать на
каждую единицу объема куска диамагнетика,
помещенного в магнитное поле, если
магнитная индукция его В и градиент
магнитной индукции
?
Магнитная восприимчивость диамагнетика
km.

Последняя
цифра шифра

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

В,
Тл

0,31

0,22

0,16

0,153

0,47

0,53

0,68

0,351

0,456

0,72

Предпоследняя
цифра шифра

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

К, Тлм-1

0,81

0,64

0,53

0,47

0,551

0,72

0,94

1,8

0,253

0,23

km,
10-4

-2,3

-2,4

-2,5

-2,2

-2,1

-2,6

-2,8

-3,1

-3,2

-3,5

Элементарный учебник физики Т2

Элементарный учебник физики Т2








  

Ландсберг Г. С. Элементарный учебник физики. Т.2. Электричество и магнетизм. — М.: Наука, 1985. — 479 c.

Один из лучших курсов элементарной физики, завоевавший огромную популярность. Достоинством курса является глубина изложения физической стороны рассматриваемых процессов и явлений в природе и технике. В новом издании структура курса осталась прежней, однако в изложении проведена система единиц СИ, терминология и обозначения единиц физических величин приведены в соответствие с действующим ГОСТ.

Для слушателей и преподавателей подготовительных отделений и курсов вузов, старшеклассников общеобразовательных и профессиональных школ, а также лиц, занимающихся самообразованием и готовящихся к поступлению в вуз.

Оглавление


ИЗ ПРЕДИСЛОВИЯ К ПЕРВОМУ ИЗДАНИЮ
Глава I. Электрические заряды
§ 1. Электрическое взаимодействие.
§ 2. Проводники и диэлектрики.
§ 3. Разделение тел на проводники и диэлектрики
§ 4. Положительные и отрицательные заряды
§ 5. Что происходит при электризации?
§ 6. Электронная теория.
§ 7. Электризация трением.
§ 8. Электризация через влияние.
§ 9. Электризация под действием света.
§ 10. Закон Кулона.
§ 11. Единица заряда.
Глава II. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ
§ 12. Действие электрического заряда на окружающие тела.
§ 13. Понятие об электрическом поле.
§ 14. Напряженность электрического поля.
§ 15. Сложение полей.
§ 16. Электрическое поле в диэлектриках и в проводниках.
§ 17. Графическое изображение полей.
§ 18. Основные особенности электрических карт.
§ 19. Применение метода линий поля к задачам электростатики.
§ 20. Работа при перемещении заряда в электрическом поле.
§ 21. Разность потенциалов (электрическое напряжение).
§ 22. Эквипотенциальные поверхности.
§ 23. В чем смысл введения разности потенциалов?
§ 24. Условия равновесия зарядов в проводниках.
§ 25. Электрометр.
§ 26. В чем различие между электрометром и электроскопом?
§ 27. Соединение с Землей.
§ 28. Измерение разности потенциалов в воздухе. Электрический зонд.
§ 29. Электрическое поле Земли.
§ 30. Простейшие электрические поля.
§ 31. Распределение зарядов в проводнике. Клетка Фарадея.
§ 32. Поверхностная плотность заряда.
§ 33. Конденсаторы.
§ 34. Различные типы конденсаторов.
§ 35. Параллельное и последовательное соединение конденсаторов.
§ 36. Диэлектрическая проницаемость.
§ 37. Почему электрическое поле ослабляется внутри диэлектрика?
§ 38. Энергия заряженных тел. Энергия электрического поля.
Глава III. ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК
§ 39. Электрический ток и электродвижущая сила.
§ 40. Признаки электрического тока.
§ 41. Направление тока.
§ 42. Сила тока.
§ 43. «Скорость электрического тока» и скорость движения носителей заряда.
§ 44. Гальванометр.
§ 45. Распределение напряжения в проводнике с током.
§ 46. Закон Ома.
§ 47. Сопротивление проводов.
§ 48. Зависимость сопротивления от температуры.
§ 49. Сверхпроводимость.
§ 50. Последовательное и параллельное соединение проводников.
§ 51. Реостаты.
§ 52. Распределение напряжения в цепи.
§ 53. Вольтметр.
§ 54. Каким должно быть сопротивление вольтметра и амперметра?
§ 55. Шунтирование измерительных приборов.
Глава IV. ТЕПЛОВОЕ ДЕЙСТВИЕ ТОКА
§ 56. Нагревание током. Закон Джоуля-Ленца.
§ 57. Работа, совершаемая электрическим током.
§ 58. Мощность электрического тока.
§ 59. Контактная сварка.
§ 60. Электрические нагревательные приборы. Электрические печи.
§ 61. Понятие о расчете нагревательных приборов.
§ 62. Лампы накаливания.
§ 63. Короткое замыкание.
§ 64. Электрическая проводка.
Глава V. ПРОХОЖДЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА ЧЕРЕЗ ЭЛЕКТРОЛИТЫ
§ 65. Первый закон Фарадея.
§ 66. Второй закон Фарадея.
§ 67. Ионная проводимость электролитов.
§ 68. Движение ионов в электролитах.
§ 69. Элементарный электрический заряд.
§ 70. Первичные и вторичные процессы при электролизе.
§ 71. Электролитическая диссоциация.
§ 72. Градуировка амперметров при помощи электролиза.
§ 73. Технические применения электролиза.
Глава VI. ХИМИЧЕСКИЕ И ТЕПЛОВЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ ТОКА
§ 74. Введение. Открытие Вольты.
§ 75. Правило Вольты. Гальванический элемент.
§ 76. Как возникают э. д. с. и ток в гальваническом элементе?
§ 77. Поляризация электродов.
§ 78. Деполяризация в гальванических элементах.
§ 79. Аккумуляторы.
§ 80. Закон Ома для замкнутой цепи.
§ 81. Напряжение на зажимах источника тока и э. д. с.
§ 82. Соединение источников тока.
§ 83. Термоэлементы.
§ 84. Термоэлементы в качестве генераторов.
§ 85. Измерение температуры с помощью термоэлементов.
Глава VII. ПРОХОЖДЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА ЧЕРЕЗ МЕТАЛЛЫ
§ 86. Электронная проводимость металлов.
§ 87. Строение металлов.
§ 88. Причина электрического сопротивления.
§ 89. Работа выхода.
§ 90. Испускание электронов накаленными телами.
Глава VIII. ПРОХОЖДЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА ЧЕРЕЗ ГАЗЫ
§ 91. Самостоятельная и несамостоятельная проводимость газов.
§ 92. Несамостоятельная проводимость газа.
§ 93. Искровой разряд.
§ 94. Молния.
§ 95. Коронный разряд.
§ 96. Применения коронного разряда.
§ 97. Громоотвод.
§ 98. Электрическая дуга.
§ 99. Применения дугового разряда.
§ 100. Тлеющий разряд.
§ 101. Что происходит при тлеющем разряде?
§ 102. Катодные лучи.
§ 103. Природа катодных лучей.
§ 104. Каналовые лучи.
§ 105. Электронная проводимость в высоком вакууме.
§ 106. Электронные лампы.
§ 107. Электроннолучевая трубка.
Глава IX. ПРОХОЖДЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА ЧЕРЕЗ ПОЛУПРОВОДНИКИ
§ 108. Природа электрического тока в полупроводниках.
§ 109. Движение электронов в полупроводниках.
§ 110. Полупроводниковые выпрямители.
§ 111. Полупроводниковые фотоэлементы.
Глава X. ОСНОВНЫЕ МАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
§ 112. Естественные и искусственные магниты.
§ 113. Полюсы магнита и его нейтральная зона.
§ 114. Магнитное действие электрического тока.
§ 115. Магнитные действия токов и постоянных магнитов.
§ 116. Происхождение магнитного поля постоянных магнитов.
§ 117. Гипотеза Ампера об элементарных электрических токах.
Глава XI. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ
§ 118. Магнитное поле и его проявления. Магнитная индукция.
§ 119. Магнитный момент. Единица магнитной индукции.
§ 120. Измерение магнитной индукции поля с помощью магнитной стрелки.
§ 121. Сложение магнитных полей.
§ 122. Линии магнитного поля.
§ 123. Приборы для измерения магнитной индукции.
Глава XII. МАГНИТНЫЕ ПОЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ТОКОВ
§ 124. Магнитное поле прямолинейного проводника и кругового витка с током.
§ 125. Магнитное поле соленоида. Эквивалентность соленоида и полосового магнита.
§ 126. Магнитное поле внутри соленоида. Напряженность магнитного поля.
§ 127. Магнитное поле движущихся зарядов.
Глава XIII. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ЗЕМЛИ
§ 128. Магнитное поле Земли.
§ 129. Элементы земного магнетизма.
§ 130. Магнитные аномалии и магнитная разведка полезных ископаемых.
§ 131. Изменение элементов земного магнетизма с течением времени. Магнитные бури.
Глава XIV. СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ НА ПРОВОДНИКИ С ТОКОМ
§ 132. Введение.
§ 133. Действие магнитного поля на прямолинейный проводник с током. Правило левой руки.
§ 134. Действие магнитного поля на виток или соленоид с током.
§ 135. Гальванометр, основанный на взаимодействии магнитного поля и тока.
§ 136. Сила Лоренца.
§ 137. Сила Лоренца и полярные сияния.
Глава XV. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ
§ 138. Условия возникновения индукционного тока.
§ 139. Направление индукционного тока. Правило Ленца.
§ 140. Основной закон электромагнитной индукции.
§ 141. Электродвижущая сила индукции.
§ 142. Электромагнитная индукция и сила Лоренца.
§ 143. Индукционные токи в массивных проводниках. Токи Фуко.
Глава XVI. МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ТЕЛ
§ 144. Магнитная проницаемость железа.
§ 145. Магнитная проницаемость различных веществ. Вещества парамагнитные и диамагнитные.
§ 146. Движение парамагнитных и диамагнитных тел в магнитном поле. Опыты Фарадея.
§ 147. Молекулярная теория магнетизма.
§ 148. Магнитная защита.
§ 149. Особенности ферромагнитных тел.
§ 150. Основы теории ферромагнетизма.
Глава XVII. ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК
§ 151. Постоянная и переменная электродвижущая сила.
§ 152. Опытное исследование формы переменного тока. Осциллограф.
§ 153. Амплитуда, частота и фаза синусоидального переменного тока и напряжения.
§ 154. Сила переменного тока.
§ 155. Амперметры и вольтметры переменного тока.
§ 156. Самоиндукция.
§ 157. Индуктивность катушки.
§ 158. Прохождение переменного тока через конденсатор и катушку с большой индуктивностью.
§ 159. Закон Ома для переменного тока. Емкостное и индуктивное сопротивления.
§ 160. Сложение токов при параллельном включении сопротивлений в цепь переменного тока.
§ 161. Сложение напряжений при последовательном соединении сопротивлений в цепи переменного тока.
§ 162. Сдвиг фаз между током и напряжением.
§ 163. Мощность переменного тока.
§ 164. Трансформаторы.
§ 165. Централизованное производство и распределение электрической энергии.
§ 166. Выпрямление переменного тока.
Глава XVIII. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ: ГЕНЕРАТОРЫ, ДВИГАТЕЛИ, ЭЛЕКТРОМАГНИТЫ
§ 167. Генераторы переменного тока.
§ 168. Генераторы постоянного тока.
§ 169. Генераторы с независимым возбуждением и с самовозбуждением.
§ 170. Трехфазный ток.
§ 171. Трехфазный электродвигатель.
§ 172. Электродвигатели постоянного тока.
§ 173. Основные рабочие характеристики и особенности двигателей постоянного тока с параллельным и последовательным возбуждением.
§ 174. Коэффициент полезного действия генератора и двигателя.
§ 175. Обратимость электрических генераторов постоянного тока.
§ 176. Электромагниты.
§ 177. Применение электромагнитов.
§ 178. Реле и их применения в технике и автоматике.
Ответы и решения к упражнениям
Приложения
Предметный указатель
Таблицы







Соленоиды

как источники магнитного поля Соленоиды

как источники магнитного поля

Длинная прямая катушка проволоки может быть использована для создания почти однородного магнитного поля, подобного магнитному стержню. Такие катушки, называемые соленоидами, обладают огромным
количество
практичный
Приложения.
Поле может
быть очень
усиленный
посредством
добавление
железное ядро.
Такие ядра
типичный в
электромагниты.

В приведенном выше выражении для магнитного поля B n = N/L — это число витков на единицу длины, иногда называемое «плотностью витков». Магнитное поле B пропорционально току I в катушке. Выражение представляет собой идеализацию соленоида бесконечной длины, но дает хорошее приближение к полю длинного соленоида.

Получение выражения поля Расчет поля Поле токовой петли


Соленоид как индуктор Сверхпроводящие магниты

Индекс

Концепции магнитного поля

Токи как источники магнитного поля

 

Гиперфизика***** Электричество и магнетизм R Ступица 9004 9
Назад

Выбрав прямоугольный путь, относительно которого можно вычислить закон Ампера, такой, что длина стороны, параллельной полю соленоида, равна L дает взнос BL
внутри катушки.
Поле
по сути
перпендикулярно
стороны
путь, давая
незначительный
вклад. Если
конец взят до сих пор
от катушки, которая
поле пренебрежимо мало, то
длина внутри катушки
является доминирующим вкладом.

Этот заведомо идеализированный пример закона Ампера
дает

Получается
быть хорошим
приближение
для соленоида
области, особенно
в случае
соленоид с железным сердечником.

Обсуждение соленоида Поле расчета

Индекс

Концепции магнитного поля

Токи как источники магнитного поля

 

Гиперфизика***** Электричество и магнетизм R Ступица

900 15

Назад
В центре длинного соленоида

Активная формула: нажмите на количество, которое вы хотите рассчитать.
Магнитное поле = проницаемость x плотность витков x ток


Для соленоида длиной L = м с N = витков,
плотность витков n=N/L= витков/м.

Если ток в соленоиде I = ампер

и относительная проницаемость ядра k = ,

, то магнитное поле в центре соленоида равно

.

B = Тесла = гаусс.

Магнитное поле Земли составляет около половины гаусса.

Относительная магнитная проницаемость магнитного железа составляет около 200.

Введите данные, затем щелкните количество, которое вы хотите рассчитать, в активной формуле над точками ввода данных. Для неуказанных параметров будут введены значения по умолчанию, но числа не будут принудительно согласованы, пока вы не нажмете на количество для расчета.

Обсуждение соленоида Получение выражения поля Относительная проницаемость

Индекс

Концепции магнитного поля

Токи как источники магнитного поля

 

Гиперфизика***** Электричество и магнетизм R Ступица 9004 9
Вернуться назад

Индуктивность — соленоид с железным сердечником

спросил

Изменено
5 месяцев назад

Просмотрено
282 раза

$\begingroup$

Если я использую соленоид $ h = 0,1\, \mathrm{m}$, с током $ I = 30\, \mathrm{A}$ , с витками $62$ и железным сердечником проницаемости $\ mu = 0,25$, то это даст мне магнитное поле:

$$B = \frac{\mu \times I \times N}{h} = 4650 \, \mathrm{T}. $$

В этом нет смысла. Я только что побил рекорд Гиннеса домашним экспериментом?

  • индуктивность

$\endgroup$

2

$\begingroup$

Ваше значение проницаемости не соответствует действительности. Реальная магнитная проницаемость железа сложна и зависит от геометрии, кристаллической структуры, чистоты и истории конкретного образца. Типичное значение 9{-1}.$$
Для исключительно чистого и идеально обработанного железа действительно можно достичь проницаемости в сотни раз выше. Однако для того, чтобы это испортить, требуется совсем немного примеси; значение, которое вы упомянули, было для железа с чистотой 99,95% в отсутствие реактивного кислорода. Более того, вероятно, невозможно поддерживать такую ​​эффективную проницаемость для больших выборок, таких как ваш пример стоимостью 10\,\mathrm{cm}$.

$\endgroup$

1

$\begingroup$

Другая проблема заключается в том, что это уравнение предполагает одинаковую проницаемость во всем пространстве.


Опубликовано

в

от

Метки:

Комментарии

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *