Условие задачи
В соленоиде длиной l, диаметром D и с числом витков N течёт ток силой I. Определить:
1). напряжённость Н1 и индукцию магнитного поля В1 внутри соленоида; индуктивность L1 соленоида;
2). потокосцепление ψ1; магнитный момент Pm этого соленоида; энергию W1 и объёмную плотность энергии w1 магнитного поля внутри соленоида; магнитодвижущую силу Fm;
3). ошибку δ, которую допускаем при нахождении напряжённости Н1 магнитного поля в центре соленоида, принимая соленоид за бесконечно длинный;
4). индукцию магнитного поля В2, индуктивность L2, потокосцепление ψ2 энергию W2 и объёмную плотность энергии w2 магнитного поля внутри соленоида, когда в него вставлен железный сердечник, магнитную проницаемость μ2 и намагниченность J2 сердечника (график зависимости индукции магнитного поля от напряжённости представлен на рис. 1);
5). построить для соленоида с сердечником график зависимости потокосцепления ψ2 от тока I в интервале 0 ≤ I ≤ I1 через каждый 1 А.
Рис. 1
Ответ
Дано:
l = 0,4 м
D = 4 см=4 10-2 м
N = 200
I = 4 А
I1= 4 А
Найти:
1) Н1, В1, L1
2) 1; Pm; W1, w1; Fm;
3)
4) В2, L2, W2 , 2 , w2, J2 , 2
5) 2 (I)
1). Магнитная индукция соленоида равна
тогда