Les solénoïdes sont des bobines de fil en forme de ressort couramment utilisées dans les électro-aimants. Si vous faites passer un courant électrique à travers un solénoïde, un champ magnétique sera généré. Le champ magnétique peut exercer une force sur les particules chargées qui est proportionnelle à sa force. Pour calculer la force du champ magnétique d'un solénoïde, vous pouvez utiliser cette équation:
Force = charge x vitesse de la charge x intensité du champ magnétique
Comme vous pouvez le voir dans l'équation, calculer force, nous devons d'abord connaître la force du champ magnétique, qui dépend des caractéristiques du solénoïde. Nous pouvons substituer ces paramètres dans l'équation de force get:
Force = charge x vitesse de la charge x (constante magnétique x nombre de spires dans le solénoïde x courant)
Le calcul semble compliqué, mais Il s'agit simplement de multiplier un ensemble de variables mesurables.
Ecrivez l'équation de la force qu'un électro-aimant solénoïdal va exercer sur une charge passant:
Force = Q x V x (constante magnétique x N x I)
Q = charge du point de passage charge V = vitesse du diagramme de points constante magnétique = 4 x pi x 10 ^ -7 (référence 3) N = nombre de spires dans le solénoïde I = courant parcourant 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) se déplaçant à 100 mètres par seconde (m /s) à travers le champ magnétique d'un solénoïde avec 1000 tours et 2 ampères (A) de courant qui le traversent.
Branchez les chiffres de votre exemple dans l'équation et utilisez votre calculatrice pour déterminer la force agissant sur la charge.
Force = 1 C x 100 m /sx (4 x pi x 10 ^ -7 x 1000 x 2 A) = 0.2512 Newtons
L'électroaimant solénoïdal exercerait une force de 0.2512 Newtons sur cette charge.
Tip
Si la charge voyage à autre chose qu'un 90 degrés angle au champ magnétique, l'équation de force entière devrait être multipliée par le sinus de cet angle.
