2018-09-28
В соленоиде длиной $l = 0,4 м$ и диаметром $D = 5 см$ создается магнитное поле, напряженность которого $H = 1,5 кА/м$. Определите: 1) магнитодвижущую силу $F_{m}$; 2) разность потенциалов $U$ на концах обмотки, если для нее используется алюминиевая проволока ($\rho = 26 нОм \cdot м$) диаметром $d = 1 мм$.
Решение:
Магнитодвижущая сила
$F_{m} = \oint_{L} \vec{H} d \vec{l} = \oint_{l} I_{l}, F_{m} = Hl = 600 А$, (1)
$\oint_{L} H_{l} dl = IN$, (2)
$N = \frac{l}{d}$,
Сопротивление соленоида
$R = \frac{ \rho l_{1} }{S}$,
$l_{1} = 2 \pi \frac{D}{2} N = \pi D \frac{l}{d}, S = \frac{ \pi d^{2} }{4}$,
$R = \rho \frac{4 \pi Dl}{d \pi d^{2} } = \frac{4 \rho Dl}{d^{3} }$,
Используя закон Ома, (1) и (2)
$I = UR, F_{m} = Hl = I \frac{l}{d}$,
$I = Hd$,
Следовательно
$U = \frac{4 \rho DHl}{d^{2} } = 3,12 В$.