Keresés


Toplista

Toplista
  • betöltés...

Magántanár kereső

Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!

Mágneses indukció és térerősség 3.

340
1293. Tanácstalan vsgyok...
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
0
Középiskola / Fizika

Válaszok

1
Érdemes két részre bontani:
- nagyon hosszú egyenes vezető tere
- hurok tere
Az elsőt bizonyára tanultátok képlettel: A vezetőtől R távolságra lévő pontban a mágneses indukció:
B₁ = µ₀·I / (2πR)
Ennek iránya a jobbkézszabállyal adódik, a rajzon a rajzlap síkjára merőleges, befelé mutató vektor.
A feladat nem az indukciót (B) kérdezi, hanem a térerősséget (H), de az egyik számolható a másikból:
H = B/µ₀

A hurok nehezebb. Illetve nem tudom, hogy tanultátok-e a képletét. Ha nem, le kell vezetni. A Biot-Savart törvénnyel lehet:
Egy kis Δℓ hosszú vezetékdarab, amiben I áram folyik, ekkora indukciót okoz a tőle r távolságban lévő pontban:
ΔB = µ₀/4π · IΔℓ/r² · sin α
ahol α az a szög, amelyet a vezetőszakasz zár be a keresett pontból jövő vektorral. (Szokták Δl × r vektoriális keresztszorzattal is felírni, abból jön a sin α.)

Ha a pont a kör középpontja, akkor a kör bármely részének Δℓ darabja merőleges a sugárra, tehát α=90° mindig. Ezért a teljes hurokra ezeket a Δℓ darabokat összeadva  éppen a kör kerülete jön ki:
B₂ = µ₀/4π · I · 2π·R/R² = µ₀·I / (2R)

Iránya pedig merőleges a hurok síkjára.

Ha a könyvedben megvan ez a képlet,  és tudod is fejből, akkor OK, egzébként le kell vezetni.

Szóval a mágneses térerősség komponensek:
H₁ = I / (2πR) = 79,6 A/m
H₂ = I / (2R) = 250 A/m

a) A hurok síkja merőleges az egyenesre
b) Az egyenes a hurok síkjában fekszik

Nézzük a b)-t először. Ha a jobb kezedet megfelelő iranyba fordítod, látod, hogy H₁ iránya befelé megy a papírba, H₂ pedig kifelé. Ez tiszta? Ha nem, kérdezz rá, magyarázom.
Szóval az eredő térrősség 250 - 79,6 = 170,4 A/m
(Nem tudom, miért jött ki a könyvben 170,3, nem arrafelé kerekítődik sehogy se...)

Az a) rész:
Itt a hurokban a rajz szerint nem egyértelmű, milyen irányban folyik az áram, de végülis mindegy, mert a térerő merőleges lesz az egyenes terére. Szóval vagy felfelé, vagy lefelé megy H₂. Az eredőt Pitagorasszal lehet számolni:
H = √(250² + 79,6²) = 262,4 A/m
0