솔레노이드 내부 자기장 세기 - sollenoideu naebu jagijang segi

이 게시물에서는 주로 자기장의 강도를 높이는 방법에 중점을 둘 것입니다.

자기장 강도는 자기장의 근원에 따라 다른 요인에 따라 달라집니다. 소스가 솔레노이드인 경우 자기장의 강도는 1) 단위 길이당 권선 수, 2) 전류 3) 코어 내부의 자성 물질의 세 가지 요소에 따라 달라집니다.

소스가 영구 자석인 경우 1)에 따라 다릅니다. 쌍극자 모멘트, 2) 소스로부터의 거리 3) 소스를 둘러싸고 있는 물질.

먼저 "솔레노이드"를 이해합시다. 그것은 무엇입니까? 그리고 자기장 강도는 어떻게 결정될 수 있습니까?

솔레노이드는 우리에게 친숙한 일반적인 자기 장치 중 하나입니다.

솔레노이드라는 이름은 파이프 또는 채널을 나타내는 그리스어 "Solen"에서 유래합니다. 전자기 원리에 따라 작동하는 인공 자석입니다. 전류가 도체를 통과하면 주위에 원형 자기장이 생성됩니다. 

솔레노이드의 자기장 강도를 높이는 방법

코일 형태로 와이어를 감았을 때 균일한 강도를 생성합니다. 막대와 유사한 자기장 주위에 자석. 이상적인 솔레노이드의 길이는 가장자리 효과를 피하기 위해 직경에 비해 매우 큽니다.

솔레노이드에는 제복이 있습니다 자기장 내부 및 외부의 무시할 수 있는 자기장.

솔레노이드의 자기장 강도는 다음 공식으로 주어진다.

B=μ0nI

여기서 μ0 는 여유 공간의 투과성,

n은 단위 길이당 권수,

나는 그것을 통과하는 전류의 양입니다.

위의 방정식으로부터, 솔레노이드 자기장의 세기는 주로

• 흐름 
• 턴 수 
• 솔레노이드 내부의 재료

자기장의 강도를 높이는 세 가지 방법

흐름

B∝I

우리가 볼 수 있듯이 전류는 솔레노이드 내부의 자기장을 생성하는 데 전적으로 책임이 있습니다. 코일에 흐르는 전류의 양을 늘리면 자기장 강도를 강화할 수 있습니다.

턴 수

B∝n

솔레노이드의 각 회전(권선)은 전류를 전달하는 원형 루프로 간주되며 주변에 자기장을 생성합니다. 솔레노이드의 결과 자기장은 모든 권선(회전)에 의해 생성된 자기장의 벡터 추가입니다. 라는 결론을 내릴 수 있다. 단위 길이당 회전 수가 많을수록 솔레노이드 내부의 자기장 강도가 커집니다.

솔레노이드 내부의 재료

재료는 외부 자기장에 보관될 때 다르게 반응하며, 이는 재료 내부 자기장의 변화에 ​​전적으로 책임이 있는 쌍극자 모멘트의 방향으로 인해 발생합니다. 외부에 대한 반응을 특징짓는 재료의 속성 자기력 투자율로 알려져 있습니다.

투자율은 자기장 라인이 통과할 수 있도록 하는 물질의 능력을 나타내는 물질의 속성입니다.

강자성 물질(즉, 철)은 투자율, 자기장 강화. 따라서 이러한 재료를 내부에 보관하면 그 자체가 자기인 솔레노이드는 솔레노이드의 자속에 기여하여 궁극적으로 솔레노이드 내부에 강한 자기장을 발생시킵니다. 

우리가 알다시피, 솔레노이드 내부의 자기장 강도(B)는 다음과 같이 주어집니다.

B=μ0nI

B∝μ0

여기, μ0  공기의 투자율입니다.

우리는 일상 생활에서 시간이 지남에 따라 자기장을 잃거나 약해지는 영구 자석을 만납니다. 약한 자석을 더 강한 자석으로 되살릴 수 있는 두 가지 방법이 있습니다.

영구 자석:

이것은 자기장의 가장 일반적인 소스입니다.

우리가 알다시피, 물질의 원자는 전자와 핵으로 구성되며, 이 전자는 핵 주위를 회전하여 자기장을 생성하는 작은 전류 루프를 형성합니다. 전자의 궤도 운동과 전자, 원자 및 핵 스핀도 원인에 대한 책임이 있습니다. 이 자성 물질의 자기장.

두 가지 방법 자기장을 증가 영구 자석의 강도:

• 자석을 충전하여
• 함께 쌓아서

자석을 충전하여

때때로 이러한 자석은 전하의 일부를 잃거나 도메인이 올바르게 정렬되지 않습니다. 이런 상황에서 우리는 강한 자석으로 끊임없이 문질러서 자성체의 강도를 높일 수 있습니다. 이렇게 하면 요금을 쉽게 이전할 수 있습니다. 또한 궁극적으로 자기장의 강도를 증가시키는 약한 자석의 자기 영역을 재정렬하는 데 도움이 될 것입니다.

함께 쌓아서

두 개 또는 두 개 이상의 자석을 함께 쌓아 자기장 강도의 강도를 높일 수 있습니다. 이러한 방식으로 적층 자석은 더 큰 강도를 갖게 됩니다.

솔레노이드와 관련된 몇 가지 예를 살펴보겠습니다.

문제 1: 솔레노이드는 350cm에서 50회 회전하고 1.4개의 층으로 구성되어 있습니다. 하단 레이어의 반경은 6.0cm입니다. 전류가 2 A이면 자속 밀도의 크기를 결정하십시오. a) 솔레노이드 내부 XNUMX) 솔레노이드 외부.

해결책:-  

주어진 수량:

L = 50cm = 0.5m

r = 1.4cm = 1.4*10-2 m

나는 = 6A

단위 길이당 회전 수 n=N/L=1000/0.2=미터당 5000 회전

의 규모 B 솔레노이드 내부는 다음과 같이 주어진다.

솔레노이드 외부에서 자기장은 무시할 수 있거나 XNUMX입니다..

문제 2: 길이 80cm의 솔레노이드와 360회 감았을 때 발생하는 자기장의 세기를 구하라. 솔레노이드의 감은 횟수가 400으로 증가하면 코일 내부의 자기장을 계산하라.

해결책:-

주어진 양,

N = 360

L = 80cm = 0.8m

n = N/L= 360/0.8 = 미터당 450회

나는 = 15A

ㄴ=?

의 규모 B 솔레노이드 내부는 다음과 같이 주어진다.

솔레노이드의 회전수를 400으로 늘리면,

n = N/L = 400/0.8 = 미터당 500회;

이 예에서, 회전 수를 늘리면 솔레노이드 내부에 연결된 자기장이 증가함을 분명히 알 수 있습니다.

문제 3: 위의 문제에서 전류는 20A로 증가합니다. 솔레노이드 내부의 자기장을 찾으십시오.

해결책:-

주어진 양,

N = 360

L = 80cm = 0.8m

n = N/L = 360/0.8 = 미터당 450회

나는 = 20A

ㄴ=?

의 규모 B 솔레노이드 내부는 다음과 같이 주어진다.

문제 4: 솔레노이드의 코어는 투자율 재료 6.3 *10-3 H/m입니다. 솔레노이드의 회전 수는 미터당 1000입니다. 솔레노이드를 통해 2A의 전류가 흐릅니다. 코어에서 자기 강도를 찾으십시오.

해결책:-

주어진 양,

μ=6.3*10-3H / m

n = 미터당 1000회

나는 = 2A

ㄴ=?

의 규모 B 솔레노이드 내부는 다음과 같이 주어진다.

철심을 솔레노이드 내부에 보관하면 자기장이 급격히 증가합니다.

자주 묻는 질문: FAQ

솔레노이드의 자기장에 영향을 주는 것은 무엇입니까?

솔레노이드의 자기장 강도는 세 가지 요인에 의해 크게 영향을 받습니다. 이를 통과하는 전류, 회전 밀도 및 코어로 사용되는 재료.

솔레노이드 자기장의 특징은 무엇입니까?

솔레노이드의 자기장 모양은 전류가 통과할 때 막대 자석과 비슷합니다. 내부에는 강한 자기장이 있고 외부에는 거의 무시할 수 있는 자기장이 있습니다.

솔레노이드와 전자석의 차이점은 무엇입니까?

솔레노이드와 전자석의 차이점은,

전자석은 솔레노이드이지만 솔레노이드는 전자석일 필요는 없습니다. 솔레노이드는 원통형 코일입니다. 전류가 흐르는 전선(권선 또는 루프 형태)으로 구성되어 주위에 자기장을 생성합니다. 이상적인 솔레노이드는 직경에 비해 길이 치수가 더 큽니다.

전자석에는 자기 코어가 있지만 솔레노이드에는 없을 수 있습니다. 솔레노이드는 일종의 전자석으로 간주됩니다.

영구 자석과 솔레노이드의 차이점은 무엇입니까?

둘 다 주변에 자기장을 생성하지만 둘 다 일부 영역에서 다릅니다.

솔레노이드는 단지 생성하기 때문에 임시 자석의 범주에 속합니다. 전류가 전류를 통과할 때 자기장과 그에 의해 생성된 자기장이 더 강력합니다. 바꿀 수 있다는 것이 가장 큰 장점입니다. 우리의 필요에 따라 자기장. 이름에 따라 영구 자석에는 솔레노이드와 달리 영구 자기장이 있습니다. 자기장을 켜거나 끌 수 없습니다. 우리는 그것의 자기장 강도를 변경할 수 없습니다. 

솔레노이드의 용도는 무엇입니까?

연철 코어가 있는 솔레노이드가 적합합니다. 전자석. 그것은 컴퓨터 프린터, 연료 분사 및 도어 잠금과 같은 광범위한 응용 프로그램을 가지고 있습니다.

더 자세히 알아보기 3가지 사실은 미러 마그네틱입니다..