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Les solénoïdes sont des bobines de fil en forme de ressort couramment utilisées dans les électroaimants. Si vous faites passer un courant électrique dans un solénoïde, un champ magnétique sera généré. Le champ magnétique peut exercer sur les particules chargées une force proportionnelle à sa force. Pour calculer la force d'un champ magnétique de solénoïdes, vous pouvez utiliser cette équation:
Force = charge x vitesse de la charge x intensité du champ magnétique
Comme vous pouvez le constater grâce à l'équation, pour calculer la force, nous devons d'abord connaître l'intensité du champ magnétique, qui dépend des caractéristiques du solénoïde. Nous pouvons substituer ces paramètres à l'équation de la force suivante:
Force = charge x vitesse de la charge x (constante magnétique x nombre de tours dans le solénoïde x courant)
Le calcul semble compliqué, mais en réalité, il ne fait que multiplier un ensemble de variables mesurables.
Écrivez l'équation de la force qu'un électroaimant solénoïdal exercera sur une charge qui passe:
Force = Q x V x (constante magnétique x N x I)
Q = charge du point passant charge V = vitesse du point constante constante magnétique du diagramme = 4 x pi x 10 ^ -7 (référence 3) N = nombre de tours dans le solénoïde I = courant traversant le solénoïde
Déterminez les variables dans la situation pour laquelle vous essayez de calculer la force exercée par le solénoïde magnétique. Par exemple, considérons une charge de 1 Coulomb (C) voyageant à 100 mètres par seconde (m / s) dans le champ magnétique d’un solénoïde avec 1 000 tours et 2 ampères (A) de courant la traversant.
Branchez les nombres de votre exemple dans l'équation et utilisez votre calculatrice pour déterminer la force qui agit sur la charge.
Force = 1 C x 100 m / s x (4 x pi x 10 ^ -7 x 1000 x 2 A) = 0,2512 Newtons
L'électroaimant solénoïdal exercerait une force de 0,252 N sur cette charge.