I solenoidi sono bobine di filo a molla comunemente usate negli elettromagneti. Se si esegue una corrente elettrica attraverso un solenoide, verrà generato un campo magnetico. Il campo magnetico può esercitare una forza su particelle cariche che è proporzionale alla sua forza. Per calcolare la forza dal campo magnetico di un solenoide, puoi usare questa equazione:
Forza = velocità x carica della carica x intensità del campo magnetico
Come puoi vedere dall'equazione, per calcolare dobbiamo prima conoscere la forza del campo magnetico, che dipende dalle caratteristiche del solenoide. Possiamo sostituire questi parametri nell'equazione della forza ottenere:
Forza = carica x velocità della carica x (costante magnetica x numero di giri nel solenoide x corrente)
Il calcolo sembra complicato, ma in realtà si tratta solo di moltiplicare un insieme di variabili misurabili.
Scrivi l'equazione per la forza che un elettromagnete solenoidale eserciterà su una carica passante:
Forza = Q x V x (costante magnetica x N x I)
Q = carica della carica del punto di passaggio V = velocità della costante magnetica del grafico a punti = 4 x pi x 10 ^ -7 (riferimento 3) N = numero di spire nel solenoide I = corrente che attraversa solenoid
Determina le variabili nella situazione per cui stai cercando di calcolare la forza esercitata dal solenoide magnetico. Per esempio, considera una carica di 1 Coulomb (C) che viaggia a 100 metri al secondo (m /s) attraverso il campo magnetico di un solenoide con 1000 giri e 2 ampere (A) di corrente che lo attraversano.
Inserisci i numeri del tuo esempio nell'equazione e usa il tuo calcolatore per determinare la forza che agisce sulla carica.
Forza = 1 C x 100 m /sx (4 x pi x 10 ^ -7 x 1000 x 2 A) = 0.2512 Newton
L'elettromagnete solenoidale eserciterebbe una forza di 0.2512 Newton su quella carica.
Suggerimento
Se la carica viaggia a qualcosa di diverso da un 90 ° angolo al campo magnetico, l'intera equazione forza deve essere moltiplicata per il seno di quell'angolo.
