مقاطع تحصیلی
جستجو در منظومه
مغناطیس و القای الکترومغناطیسیاستفاده از یک تک حلقه برای تولید میدانی با ٔ اندازه مطلوب ممکن است نیازمند آن‌چنان جریانبزرگی باشد که از ٔ بیشینه جریان مجاز سیمِ حلقه فراتر باشد. در چنین شرایطی به جای تک حلقه، ازپیچه ها برای تولید میدان مغناطیسی استفاده می‌شود (شکل .)19ــ3 از پیچه ها برای تولید میدانمغناطیسی در بسیاری از وسیله های برقی استفاده می‌شود. I Iمیدان مغناطیسی حاصل از سیملولۀ حامل جریان: سیملوله، سیم درازی است که به صورتمارپیچی بلند، پیچیده شده است. با عبور جریان الکتریکی از سیملوله، در فضای اطراف آن میدان مغناطیسیبه وجود می‌آید. طرح خط های میدان مغناطیسی یک ٔ سیملوله حامل جریان الکتریکی در شکل 20 ــ3 شکل ــ3 19 پیچهالف و پ نشان داده شده است. همان گونه که دیده می‌شود، خط های میدان داخل سیملوله بسیار متراکم تراز خط های میدان در خارج آن است و این نشانگر بزرگ تر بودن میدان در داخل سیملوله است. افزونبر این، خط های میدان در داخل سیملوله، به ویژه در نقطه های نسبتاً دور از لبه های آن تقریباً موازی وهم فاصله اند و این، نشانگر یکنواخت بودن میدان مغناطیسی درون سیملوله است. جهت میدان مغناطیسیسیملوله، به کمک ٔ قاعده دست راست که در شکل نشان داده شده است تعیین می‌شود (شکل 20 ــ3 ب).I IB → I شکل ــ3 20 (الف) میدان مغناطیسیS N → B یک سیملولۀ حامل جریان. (ب) تعیینl جهت میدان به کمک قاعدۀ دست راست.(پ) طرح خط های میدان مغناطیسی(الف()ب()پ) سیملوله با استفاده از برادۀ آهن.اگر قطر حلقه های سیملوله در مقایسه با طول آن، بسیار کوچک و حلقه های آن، خیلی به هم نزدیکباشند، به این سیملوله، ٔ سیملوله آرمانی گفته می‌شود. میدان مغناطیسی داخل یک ٔ سیملوله آرمانی درنقطه های دور از لبه ها یکنواخت است و ٔ اندازه آن از ٔ رابطه زیر به دست می‌آید:)4ــ3(ٔ (سیملوله آرمانی) 0 l NI µ B =در این رابطه، I جریان عبوری، l طول سیملوله، N تعداد دورهای سیملوله و 0 µ تراوایی مغناطیسیخأل و برابر 7 T.m / A − 10 × 4 π است.مثال ـ3 3سیملوله ای آرمانی به طول 15cm دارای 600 ٔ حلقه سیم نزدیک به هم است. اگر جریان 800mA از سیملوله بگذرد، بزرگیمیدان مغناطیسی را در نقطه ای درون سیملوله و دور از لبه های آن پیدا کنید.پاسخ: با توجه به داده های مسئله داریم:به این ترتیب داریم: ? = B A, -3 800*10 = 800mA = I 600, = N 0/15m, = 15cm = lG 40 = T 3 − 10 × 0 / 4 ≈ A) 3 − 10 × 800 7 T.m / A)(600)(− 10 × π 4 (= NI 0 µ = Bm 15 / 0 l81