Wacha tupate induction ya shamba la sumaku ndani ya solenoid - coil ambayo kipenyo chake ni kikubwa zaidi kuliko urefu wake l. Tutazingatia shamba ndani ya coil kuwa sare, na mbali na coil kuwa kidogo. Hebu tuchague mzunguko wa bypass L kwa namna ya mstatili 1-2-3-4 (tazama takwimu). Hebu kwanza tupate mzunguko wa vector KATIKA. Wacha tuandike sehemu muhimu ya mzunguko katika usemi. Wacha tugawanye kiunga kando ya contour L katika vipengele vinne: 1-2, 2-3, 3-4, 4-1.
Circuit 12341 inashughulikia N coil zamu katika kila ambayo ya sasa I. Kwa hivyo, inafuata kutoka kwa nadharia hiyo B×l = m o NI. Kutoka hapa tutapata KATIKA.
Mada 9. Swali la 8.
flux ya vekta ya sumaku (magnetic flux)
Wacha tufikirie sehemu iliyofungwa kwenye uwanja wa sumaku. Mistari ya induction ya magnetic imefungwa daima, hawana mwanzo na mwisho Kwa hiyo, idadi ya mistari inayoingia kwenye uso itakuwa sawa na idadi ya mistari inayoiacha. Fluji ya sumaku ni sawa na idadi ya mistari ya induction, kwa hivyo flux itakuwa sifuri. Usawa wa sifuri wa flux ya sumaku kupitia uso wowote uliofungwa unaonyesha kuwa uwanja wa sumaku hauna vyanzo vya uwanja huu (chaji za sumaku hazipo). Hivyo, uwanja wa sumaku ni vortex, i.e. kutokuwa na vyanzo vya malezi yake.
Mada ya 10. Swali la 1.
Mada ya 10. Swali la 2.
Nguvu za sumaku.
Kwa kutumia usemi wa nguvu ya Ampere, tunapata nguvu ya mwingiliano kati ya kondakta mbili zilizonyooka kwa urefu usio na kikomo na mikondo. mimi 1 Na mimi 2.
Tulizingatia hatua ya kondakta anayebeba sasa mimi 1 kwa kondakta anayebeba sasa mimi 2. Kwa mujibu wa sheria ya III ya Newton, kondakta wa pili hufanya kazi kwa kwanza kwa nguvu sawa.
Mada ya 10. Swali la 3.
Kupata usemi wa torati inayofanya kazi kwenye saketi inayobeba sasa katika uwanja wa sumaku.
Kwa kuzingatia asili ya vekta ya idadi hii, tunaweza kuandika usemi wa jumla:
Mada ya 10. Swali la 4.
Mzunguko wa sasa katika uwanja wa sumaku.
Uga wa homogeneous.
Kwa hivyo, kwa nje zenye homogeneous uwanja wa sumaku chini ya ushawishi wa nguvu za sumaku:
1) mzunguko unaoelekezwa kwa uhuru na sasa utazunguka mpaka ndege ya mzunguko ni perpendicular kwa mistari ya induction, i.e. mpaka wakati wa magnetic inakuwa sawa na mistari ya induction na
2) vikosi vya mvutano vitatenda kwenye contour.
Uwanja usio na usawa.
Katika uwanja wa magnetic usio na sare, pamoja na nguvu zilizo hapo juu zinazozunguka na kunyoosha mzunguko, sehemu ya nguvu inaonekana ambayo inaelekea kusonga mzunguko. Ikiwa mzunguko unageuka kuelekezwa na wakati wake wa sumaku kando ya shamba (kama kwenye takwimu), basi sehemu ya nguvu F 1 itanyoosha contour, na sehemu F 2 itavuta mzunguko kwenye eneo la uwanja wenye nguvu zaidi. Ikiwa mzunguko uko kwenye shamba kwa namna ambayo wakati wake wa magnetic unaelekezwa dhidi ya shamba, nafasi hii ya mzunguko itakuwa imara. Mzunguko utafunguka kando ya uwanja na utavutwa kwenye eneo la uwanja wenye nguvu zaidi.
Wacha tutoe usemi wa nguvu inayofanya kazi kwenye mzunguko na mkondo katika uwanja wa sumaku usio na sare, induction ambayo inatofautiana tu kwa kuratibu moja. X.
Mada ya 10. Swali la 5.
Wamefungwa, ambayo inaonyesha kuwa hakuna malipo ya magnetic katika asili. Mashamba ambayo mistari ya shamba imefungwa huitwa mashamba ya vortex. Hiyo ni, uwanja wa sumaku ni uwanja wa vortex. Hii inatofautiana na uwanja wa umeme ulioundwa na malipo.
Solenoid.
Solenoid- Hii ni ond ya waya na ya sasa.
Solenoid ina sifa ya idadi ya zamu kwa urefu wa kitengo n, urefu l na kipenyo d. Unene wa waya kwenye solenoid na lami ya helix (mstari wa helical) ni ndogo ikilinganishwa na kipenyo chake. d na urefu l. Neno "solenoid" pia linatumika kwa maana pana - hii ni jina lililopewa coil zilizo na sehemu ya msalaba ya kiholela (solenoid ya mraba, solenoid ya mstatili), na sio lazima iwe na umbo la silinda (toroidal solenoid). Tofautisha solenoid ndefu (l ≫ d) Na solenoid fupi (l ≪ d) Katika hali ambapo uhusiano kati ya d Na l haijasemwa haswa, solenoid ndefu inadokezwa.
Solenoid ilivumbuliwa mwaka wa 1820 na A. Ampere ili kuimarisha hatua ya sumaku ya sasa iliyogunduliwa na X. Oersted na kutumiwa na D. Arago katika majaribio ya usumaku wa vijiti vya chuma. Sifa za sumaku za solenoid zilisomwa kwa majaribio na Ampere mnamo 1822 (wakati huo huo alianzisha neno "solenoid"). Usawa wa solenoid kwa sumaku za asili za kudumu zilianzishwa, ambayo ilikuwa uthibitisho wa nadharia ya umeme ya Ampere, ambayo ilielezea magnetism kwa kuingiliana kwa mikondo ya molekuli ya pete iliyofichwa katika miili.
Mistari ya uwanja wa sumaku ya Solenoid:
Mwelekeo wa mistari hii imedhamiriwa kutumia sheria ya pili ya mkono wa kulia.
Ikiwa unafunga solenoid na kiganja cha mkono wako wa kulia, ukielekeza vidole vinne kando ya mkondo katika zamu, basi kidole kilichopanuliwa kitaonyesha mwelekeo wa mistari ya sumaku ndani ya solenoid.
Kulinganisha shamba la magnetic ya solenoid na shamba la sumaku ya kudumu (Mchoro hapa chini), unaweza kuona kwamba wao ni sawa sana.
Kama sumaku, solenoid ina miti miwili - kaskazini ( N) na kusini ( S) Ncha ya Kaskazini ndiyo ambayo mistari ya sumaku hutoka; pole ya kusini ndio wanaingia. Ncha ya kaskazini ya solenoid daima iko upande ambao kidole gumba cha kiganja kinaelekeza wakati kimewekwa kwa mujibu wa kanuni ya pili ya mkono wa kulia.
Solenoid kwa namna ya coil yenye idadi kubwa ya zamu hutumiwa kama sumaku.
Uchunguzi wa uwanja wa sumaku wa solenoid unaonyesha kuwa athari ya sumaku ya solenoid huongezeka kwa kuongezeka kwa sasa na idadi ya zamu kwenye solenoid. Kwa kuongeza, hatua ya magnetic ya coil ya solenoid au ya sasa ya kubeba inaimarishwa kwa kuanzisha fimbo ya chuma ndani yake, ambayo inaitwa. msingi.
Sumakume ya umeme.
Sumakume za kisasa zinaweza kuinua mizigo yenye uzito wa makumi kadhaa ya tani. Zinatumika katika viwanda wakati wa kusonga bidhaa za chuma nzito na chuma. Sumaku-umeme pia hutumiwa katika kilimo kusafisha nafaka za mimea kadhaa kutoka kwa magugu na katika tasnia zingine.
Solenoid inayoitwa coil ya cylindrical ya waya, zamu ambazo zimejeruhiwa kwa karibu katika mwelekeo mmoja, na urefu wa coil ni mkubwa zaidi kuliko radius ya zamu.
Sehemu ya sumaku ya solenoid inaweza kuwakilishwa kama matokeo ya kuongeza ya mashamba yaliyoundwa na mikondo kadhaa ya mviringo yenye mhimili wa kawaida. Mchoro wa 3 unaonyesha kuwa ndani ya solenoid, mistari ya induction ya sumaku ya kila zamu ya mtu binafsi ina mwelekeo sawa, wakati kati ya zamu za karibu zina mwelekeo tofauti.
Kwa hivyo, pamoja na vilima vya kutosha vya solenoid, sehemu zilizoelekezwa kinyume za mistari ya induction ya sumaku ya zamu za karibu huharibiwa kwa pande zote, na sehemu zilizoelekezwa kwa usawa zitaunganishwa kwenye laini ya kawaida ya induction ya sumaku inayopita ndani ya solenoid na kuifunika kutoka nje. . Kusoma uwanja huu kwa kutumia machujo ya mbao ilionyesha kuwa ndani ya solenoid shamba ni sare, mistari ya sumaku ni mistari ya moja kwa moja inayofanana na mhimili wa solenoid, ambayo hutofautiana kwenye ncha zake na kufunga nje ya solenoid (Mchoro 4).
Ni rahisi kutambua kufanana kati ya uwanja wa magnetic wa solenoid (nje yake) na shamba la magnetic ya sumaku ya kudumu ya bar (Mchoro 5). Mwisho wa solenoid ambayo mistari ya sumaku hutoka ni sawa na pole ya kaskazini ya sumaku N, mwisho mwingine wa solenoid, ambayo mistari ya sumaku huingia, ni sawa na pole ya kusini ya sumaku. S.
Miti ya solenoid inayobeba sasa inaweza kuamua kwa urahisi kwa majaribio kwa kutumia sindano ya sumaku. Kujua mwelekeo wa sasa katika coil, miti hii inaweza kuamua kwa kutumia utawala wa screw sahihi: sisi huzunguka kichwa cha screw haki kulingana na sasa katika coil, basi harakati ya kutafsiri ya ncha ya screw itakuwa. zinaonyesha mwelekeo wa shamba la magnetic ya solenoid, na kwa hiyo pole yake ya kaskazini. Moduli ya induction ya sumaku ndani ya solenoid ya safu moja imehesabiwa na formula
B = μμ 0 NI l = μμ 0 nl,
Wapi Ν - idadi ya zamu katika solenoid, I- urefu wa solenoid; n- idadi ya zamu kwa urefu wa kitengo cha solenoid.
| Usumaku wa sumaku. Vekta ya sumaku. |
|||||||||
Ikiwa sasa inapita kupitia conductor, basi MF huundwa karibu na conductor. Hadi sasa tumeangalia waya ambazo mikondo ilitiririka katika utupu. Ikiwa waya zinazobeba sasa ziko kati, basi m.p. mabadiliko. Hii inaelezwa na ukweli kwamba chini ya ushawishi wa m.p. dutu yoyote ina uwezo wa kupata wakati wa sumaku, au kuwa na sumaku (dutu hiyo inakuwa sumaku) Vitu ambavyo vimetiwa sumaku katika mp ya nje. dhidi ya mwelekeo wa shamba wanaitwa vifaa vya diamagnetic. Vitu ambavyo vina sumaku hafifu katika uwanja wa sumaku wa nje. katika mwelekeo wa shamba wanaitwa nyenzo za paramagnetic Dutu ya sumaku huunda shamba la sumaku. - , hii ni m.p. iliyowekwa juu ya m.p., inayosababishwa na mikondo - . Kisha uwanja unaosababishwa ni:
Sehemu ya kweli (hadubini) kwenye sumaku inatofautiana sana ndani ya umbali wa kati ya molekuli. - wastani wa uwanja wa macroscopic. Kwa maelezo usumaku miili ya Ampere ilipendekeza kuwa mikondo ya duara ndogo ndogo huzunguka katika molekuli za dutu, inayosababishwa na harakati za elektroni katika atomi na molekuli. Kila mkondo huo una wakati wa sumaku na huunda shamba la sumaku katika nafasi inayozunguka. Ikiwa hakuna uwanja wa nje, basi mikondo ya Masi imeelekezwa kwa nasibu, na uwanja unaotokana nao ni sawa na 0. Usumaku ni wingi wa vekta sawa na wakati wa sumaku wa ujazo wa kitengo cha sumaku:
ambapo ni kiasi cha kimwili kisicho na kikomo kinachukuliwa karibu na sehemu inayozingatiwa; - wakati wa magnetic wa molekuli ya mtu binafsi. Muhtasari unafanywa juu ya molekuli zote zilizomo katika kiasi (kumbuka wapi, - ubaguzi dielectric, - kipengele cha dipole ). Usumaku unaweza kuwakilishwa kama ifuatavyo: Mikondo ya sumaku I". Usumaku wa dutu unahusishwa na mwelekeo wa upendeleo wa wakati wa sumaku wa molekuli ya mtu binafsi katika mwelekeo mmoja. Mikondo ya msingi ya mviringo inayohusishwa na kila molekuli inaitwa molekuli. Mikondo ya Masi hugeuka kuwa mwelekeo, i.e. mikondo ya sumaku huibuka - . Mikondo inapita kupitia waya kutokana na harakati ya flygbolag ya sasa katika dutu inaitwa mikondo ya upitishaji -. Kwa elektroni inayotembea katika mzunguko wa mzunguko wa saa; sasa inaelekezwa kinyume na saa na, kwa mujibu wa utawala wa screw sahihi, inaelekezwa kwa wima juu. Mzunguko wa vector ya magnetization kando ya kontua iliyofungwa kiholela ni sawa na jumla ya aljebra ya mikondo ya sumaku inayofunikwa na kontua G. Njia tofauti ya kuandika nadharia ya mzunguko wa vekta. Nguvu ya uwanja wa sumaku (jina la kawaida N) ni wingi wa kimwili wa vekta sawa na tofauti katika vekta ya induction ya magnetic B na vekta ya sumaku M. Katika SI: Katika kesi rahisi zaidi ya isotropiki (kwa suala la mali ya sumaku) kati na kwa makadirio ya masafa ya kutosha ya mabadiliko ya shamba. B Na H sawia tu kwa kila mmoja, tofauti kwa sababu ya nambari (kulingana na mazingira) B = μ H katika mfumo GHS au B = μ 0 μ H katika mfumo SI(sentimita. Upenyezaji wa sumaku, pia tazama Unyeti wa sumaku). Katika mfumo GHS nguvu ya uga wa sumaku hupimwa ndani Oerstedach(E), katika mfumo wa SI - katika amperes kwa mita(A/m). Katika teknolojia, oersted inabadilishwa hatua kwa hatua na kitengo cha SI - ampere kwa mita. 1 E = 1000/(4π) A/m ≈ 79.5775 A/m. 1 A/m = 4π/1000 Oe ≈ 0.01256637 Oe. Maana ya kimwiliKatika utupu (au kwa kukosekana kwa kati yenye uwezo wa polarization ya sumaku, na vile vile katika hali ambapo mwisho hauwezekani), nguvu ya uwanja wa sumaku inalingana na vekta ya induction ya sumaku hadi mgawo sawa na 1 katika CGS na μ. 0 katika SI. KATIKA sumaku(mazingira ya sumaku) nguvu ya uwanja wa sumaku ina maana ya kimwili ya uwanja wa "nje", yaani, inalingana (labda, kulingana na vitengo vilivyopitishwa vya kipimo, ndani ya mgawo wa mara kwa mara, kama vile katika mfumo wa SI, ambao hufanya. si kubadilisha maana ya jumla) na uingizaji wa sumaku wa vekta, ambao "ungekuwepo ikiwa hakuna sumaku." Kwa mfano, ikiwa shamba limeundwa na coil inayobeba sasa ambayo msingi wa chuma huingizwa, basi nguvu ya shamba la sumaku. H ndani ya msingi sanjari (in GHS hasa, na katika SI - hadi mgawo wa dimensional mara kwa mara) na vector B 0, ambayo ingeundwa na coil hii kwa kukosekana kwa msingi na ambayo, kimsingi, inaweza kuhesabiwa kulingana na jiometri ya coil na sasa ndani yake, bila habari yoyote ya ziada juu ya nyenzo za msingi na sumaku yake. mali. Inapaswa kukumbushwa katika akili kwamba tabia ya msingi zaidi ya shamba la magnetic ni vector ya induction magnetic B . Ni yeye ambaye huamua nguvu ya uwanja wa sumaku juu ya kusonga chembe na mikondo ya kushtakiwa, na pia inaweza kupimwa moja kwa moja, wakati nguvu ya uwanja wa sumaku. H inaweza kuzingatiwa kama idadi ya ziada (ingawa ni rahisi kuihesabu, angalau katika hali tuli, ambayo thamani yake iko: baada ya yote. H kuunda kinachojulikana mikondo ya bure, ambazo ni rahisi kupima moja kwa moja, wakati zile ambazo ni ngumu kuzipima mikondo inayohusiana- yaani, mikondo ya Masi, nk - hauhitaji kuzingatiwa). Kweli, usemi unaotumiwa sana kwa nishati ya uga wa sumaku (katika kati) B Na H zinajumuishwa karibu sawa, lakini ni lazima tukumbuke kwamba nishati hii pia inajumuisha nishati inayotumiwa kwenye polarization ya kati, na si tu nishati ya shamba yenyewe. Nishati ya uwanja wa sumaku kama hiyo inaonyeshwa tu kupitia msingi B . Hata hivyo, ni wazi kwamba thamani H phenomenologically na hapa ni rahisi sana. Aina za nyenzo za sumaku Nyenzo za diamagnetic zina upenyezaji wa sumaku wa chini kidogo ya 1. Zinatofautiana kwa kuwa zinasukumwa nje ya eneo la uwanja wa sumaku. Paramagnets kuwa na upenyezaji wa sumaku wa zaidi ya 1. Nyenzo nyingi mno ni dia- na paramagnetic. Ferromagnets kuwa na upenyezaji wa sumaku wa juu sana, unaofikia hadi milioni. Wakati shamba linapoimarika, jambo la hysteresis linaonekana, wakati na kuongezeka kwa nguvu na kupungua kwa nguvu baadae, maadili ya B (H) hayaendani na kila mmoja. Kuna ufafanuzi kadhaa wa upenyezaji wa sumaku katika fasihi. Upenyezaji wa sumaku wa awali m n- thamani ya upenyezaji wa sumaku kwa nguvu ya chini ya shamba. Upeo wa juu wa upenyezaji wa sumaku m max- thamani ya juu ya upenyezaji wa sumaku, ambayo kawaida hupatikana katika uwanja wa wastani wa sumaku. Ya maneno mengine ya msingi yanayoashiria vifaa vya sumaku, tunaona yafuatayo. Usumaku wa kueneza- magnetization ya juu, ambayo hupatikana katika mashamba yenye nguvu, wakati wakati wote wa magnetic wa vikoa unaelekezwa kando ya shamba la magnetic. Kitanzi cha Hysteresis- utegemezi wa kuingizwa kwa nguvu ya shamba la magnetic wakati shamba linabadilika katika mzunguko: kupanda kwa thamani fulani - kupungua, mpito kupitia sifuri, baada ya kufikia thamani sawa na ishara kinyume - ongezeko, nk. Upeo wa kitanzi cha hysteresis- kufikia kiwango cha juu cha kueneza sumaku. Pumziko la mabaki la uingizaji wa B- induction ya uwanja wa sumaku kwenye kiharusi cha nyuma cha kitanzi cha hysteresis kwa nguvu ya shamba la sumaku sifuri. Nguvu ya kulazimisha N s- nguvu ya shamba kwenye kiharusi cha kurudi kwa kitanzi cha hysteresis ambacho uingizaji wa sifuri unapatikana.
Sehemu ya sumaku ina nishati. Kama vile kuna akiba ya nishati ya umeme kwenye capacitor iliyochajiwa, kuna akiba ya nishati ya sumaku kwenye coil ambayo mkondo wa sasa unapita.
Ikiwa unganisha taa ya umeme sambamba na coil yenye inductance ya juu katika mzunguko wa umeme wa sasa wa moja kwa moja, basi wakati ufunguo unafunguliwa, flash ya muda mfupi ya taa inazingatiwa. Ya sasa katika mzunguko hutokea chini ya ushawishi wa emf binafsi induction. Chanzo cha nishati iliyotolewa katika mzunguko wa umeme ni uwanja wa magnetic wa coil. Nishati ya W m ya shamba la magnetic ya coil yenye inductance L iliyoundwa na sasa mimi ni sawa na W m = LI 2/2 |
Wapi - magnetic mara kwa mara.
Vifaa na vifaa: kuanzisha maabara na solenoid, ugavi wa umeme, millivoltmeter, ammeter.
Nadharia fupi
Solenoid inayoitwa coil ya cylindrical iliyo na idadi kubwa ya zamu ya waya ambayo sasa inapita. Ikiwa lami ya mstari wa helical ya kondakta anayeunda coil ni ndogo, basi kila zamu iliyo na mkondo inaweza kuzingatiwa kama mkondo tofauti wa mzunguko, na solenoid kama mfumo wa mikondo ya mzunguko iliyounganishwa ya radius sawa, kuwa na kawaida. mhimili.
Uga wa sumaku ndani ya solenoid unaweza kufikiriwa kama jumla ya sehemu za sumaku zinazoundwa na kila zamu. Vector ya induction ya shamba la magnetic ndani ya solenoid ni perpendicular kwa ndege ya zamu, i.e. inaelekezwa kando ya mhimili wa solenoid na huunda mfumo wa mkono wa kulia na mwelekeo wa mikondo ya pete ya zamu. Picha ya takriban ya mistari ya shamba la sumaku ya solenoid inavyoonyeshwa kwenye Mtini. 1. Mistari ya shamba la magnetic imefungwa.
Mchoro wa 2 unaonyesha sehemu ya msalaba wa solenoid yenye urefu wa L na idadi ya zamu N na radius ya sehemu ya msalaba R. Miduara yenye dots inaonyesha sehemu za zamu za coil kupitia ambayo mkondo wa mimi unapita, unaoelekezwa kutoka kwa mchoro hadi kwetu, na miduara. na misalaba zinaonyesha sehemu za zamu ambazo mkondo unaelekezwa nyuma ya mchoro. Hebu tuonyeshe idadi ya zamu kwa urefu wa kitengo cha solenoid.
Uingizaji wa shamba la magnetic kwenye hatua A, iko kwenye mhimili wa solenoid, imedhamiriwa kwa kuunganisha mashamba ya magnetic yaliyoundwa na kila upande, na ni sawa na
, (1)
wapi na ni pembe zinazoundwa na mhimili wa solenoid na vekta za radius na inayotolewa kutoka kwa uhakika A hadi zamu za nje za solenoid, ni upenyezaji wa sumaku wa kati, 
magnetic mara kwa mara.
Kwa hivyo, induction ya sumaku B inalingana moja kwa moja na nguvu ya sasa, upenyezaji wa sumaku wa kati inayojaza solenoid, na idadi ya zamu kwa urefu wa kitengo. Uingizaji wa sumaku pia inategemea nafasi ya uhakika A jamaa hadi mwisho wa solenoid. Wacha tuchunguze kesi kadhaa maalum:
1. Acha kumweka A iwe katikati ya solenoid, basi, 
Na 
. Ikiwa solenoid ni ya kutosha kwa muda mrefu, basi 
na 2)
2. Acha kumweka A iwe katikati ya zamu ya nje, basi , Na . Ikiwa solenoid ni ndefu ya kutosha, basi , na (3)
Kutoka kwa fomula (2) na (3) ni wazi kwamba uingizaji wa sumaku wa solenoid kwenye ukingo wake ni nusu ya thamani yake katikati.
3. Ikiwa urefu wa solenoid ni mara nyingi zaidi kuliko radius ya zamu zake
(Solenoid ndefu "isiyo na kikomo), basi kwa vidokezo vyote vilivyo ndani
solenoid kwenye mhimili wake, unaweza kuweka. Kisha
shamba linaweza kuchukuliwa kuwa sawa katika sehemu ya kati ya solenoid na kuhesabiwa kwa kutumia formula
Usawa wa shamba la sumaku huvurugika karibu na kingo za solenoid. Katika kesi hii, induction inaweza kuamua na formula
ambapo k ni mgawo kwa kuzingatia inhomogeneity ya shamba.
Utafiti wa majaribio ya uwanja wa magnetic wa solenoid katika kazi hii unafanywa kwa kutumia probe maalum - coil ndogo iliyowekwa ndani ya fimbo na mtawala wa kiwango. Mhimili wa coil unafanana na mhimili wa solenoid; Ikiwa kuna mkondo wa kubadilisha unaopita kupitia solenoid 
masafa ya kawaida ( = 50 Hz), kisha ndani ya solenoid na kwenye kingo zake uingizaji wa uwanja wa sumaku unaobadilika hubadilika kulingana na sheria (tazama (5)):
Amplitude ya induction ya magnetic katika formula hii inategemea nafasi ya uhakika ndani ya solenoid. Ikiwa utaweka coil ya uchunguzi kwenye solenoid, basi, kwa mujibu wa sheria ya uingizaji wa umeme, emf iliyosababishwa inatokea ndani yake:
, (6)
ambapo N 1 ni idadi ya zamu kwenye coil, S ni eneo la sehemu ya msalaba ya coil, F ni flux ya sumaku (kwani mhimili wa coil unaambatana na mhimili wa solenoid na, kwa hivyo, sumaku. vector introduktionsutbildning ni perpendicular kwa msalaba-Sectional ndege ya coil.).
Kwa kuwa ukubwa wa induction B hubadilika kulingana na sheria 
, , basi kutoka (6) tunapata formula ya kuhesabu EMF:
Kutoka kwa kujieleza (7) ni wazi kwamba amplitude ya EMF inategemea. Kwa hivyo, kwa kupima amplitude ya EMF, tunaweza kuamua:
Mgawo wa k, unaozingatia inhomogeneity ya uwanja wa magnetic wa solenoid kwenye kingo, inaweza kuamua kwa kutumia formula. (5), kujua na:
(9)
iko wapi amplitude ya mkondo mbadala unaopita kwenye solenoid.
Kutoka kwa fomula (7) na (9) inafuata kwamba amplitude ya emf iliyosababishwa ni sawia moja kwa moja na amplitude ya mkondo mbadala:
Ammeter na millivoltmeter iliyounganishwa na mzunguko wa sasa unaobadilishana hupima maadili bora ya sasa na emf, ambayo yanahusishwa na amplitudes na uwiano:
Kwa maadili bora ya sasa na EMF, formula (10) ina fomu
(11)
Kutoka kwa fomula (11) inafuata kwamba uwiano ni sawia na mgawo K wa inhomogeneity ya inhomogeneity ya uga wa sumaku katika hatua ya solenoid ambapo vipimo vinachukuliwa.
(12)
ambapo A ni mgawo wa uwiano.
Katika kazi hii, kazi mbili zinahitajika: 1) kuamua usambazaji wa induction pamoja na mhimili wa solenoid kwa thamani fulani ya sasa ya mara kwa mara; 2) kuamua thamani ya mgawo k.
Tahadhari za usalama:
1. Usiunganishe kwa kujitegemea chanzo cha nguvu na millivoltmeter kwenye mtandao wa 220 V.
2. Usibadilishe mizunguko ya moja kwa moja.
Usiguse sehemu zisizo na maboksi za nyaya.
3. Usiache mzunguko uliowashwa bila kushughulikiwa.
Utaratibu wa kazi
Kazi nambari 1. Utafiti wa usambazaji wa induction ya shamba la sumaku kando ya mhimili wa solenoid.
1. Kusanya mzunguko wa kupimia kulingana na mchoro ulioonyeshwa kwenye Mtini. 3. Ili kufanya hivyo, kuunganisha chanzo cha nguvu na ammeter kwenye mzunguko wa solenoid, na millivoltmeter kwenye vituo vya coil ya uchunguzi (kwa kupima, coil ya uchunguzi ina vigezo vifuatavyo: = 200 zamu, S = 2 * 10 -4 m 2, frequency AC = 50 Hz, Idadi ya zamu kwa kila urefu wa kitengo cha solenoid n = 2400 1/m
1- maabara ya kusimama Z - fimbo "
2 - coil ya uchunguzi
3 - solenoid
5 ammita
6 - ugavi wa umeme na mdhibiti wa voltage ya pato (sasa), 7 - millivoltmeter.
2. Weka fimbo na mtawala wa kiwango ili coil ya uchunguzi ni takriban katikati ya solenoid.
3. Washa umeme wa solenoid na uweke sasa solenoid (kulingana na ammeter) sawa na = 25 mA. Washa millivoltmeter na baada ya kuwasha moto (dakika 5) soma masomo.
4. Kusonga fimbo kwa kiwango cha mstari, kupima kwa kutumia
thamani madhubuti ya millivoltmeter ya emf iliyosababishwa kupitia kila moja
sentimita ya nafasi ya mtawala. Kwa kutumia fomula (8) kukokotoa .
Ingiza matokeo ya vipimo na hesabu katika Jedwali 1 (kumbuka kwamba ).
Solenoid- coil ambayo urefu wake unazidi kwa kiasi kikubwa unene wake (jeraha la conductor kwenye silinda). Uzoefu na hesabu zinaonyesha kuwa muda wa solenoid, chini ya introduktionsutbildning MF nje yake. Kwa solenoid ndefu isiyo na kikomo, hakuna mbunge wa nje hata kidogo.
Hatua ya 1. Kutoka kwa kuzingatia ulinganifu, ni wazi kwamba mistari ya vector inaelekezwa kando ya mhimili wake, na huunda mfumo wa kulia na mwelekeo wa sasa katika solenoid.
Hatua ya 2. Chagua contour L kwa namna ya mstatili 1-2-3-4-1, kama inavyoonekana kwenye Mtini. 6 (moja ya pande ambazo ni sawa na mhimili wa solenoid na iko ndani yake).
Mchele. 6
Wacha tuhesabu mzunguko kwenye mzunguko huu:
wapi urefu wa upande 1-2 wa contour. Kwa pande 2-3, 3-4 na 4-1 muhimu huenda kwa sifuri, kwa sababu ndani ya solenoid na nje yake.
Hatua ya 3. Hebu tuhesabu jumla ya mikondo iliyofunikwa na mzunguko, ambapo ni idadi ya zamu upande wa mzunguko 1-2. Tunachagua ishara "+", kwa sababu Mwelekeo wa bypass ya sasa na ya mzunguko unahusishwa na utawala wa screw sahihi.
Hatua ya 4. Kutumia mzunguko, tunapata moduli ya vekta: 
, wapi
, (1.20)
iko wapi idadi ya zamu kwa kila urefu wa kitengo cha solenoid.
Sehemu ya sumaku ya toroid Toroid- coil ya pete yenye zamu ya jeraha kwenye msingi wa umbo la torus.
Hapa N- idadi ya zamu katika coil toroidal, - radius ya mstari wa axial ya toroid (yaani mduara kupita katikati ya zamu).
Hakuna mbunge nje ya toroid.
§ 5. Nguvu ya Ampere
Kila mtoa huduma wa sasa hupata nguvu ya sumaku. Kitendo cha nguvu hii hupitishwa kwa kondakta ambayo malipo husogea. Matokeo yake, shamba la magnetic (MF) hufanya kazi kwa nguvu fulani kwenye conductor ya sasa ya kubeba yenyewe. Vikosi vinavyofanya kazi kwa mikondo katika mbunge vinaitwa vikosi vya Ampere.
Sheria ya Ampere huamua nguvu ambayo uwanja wa sumaku hufanya kazi kwenye kipengee cha kondakta kinachobeba sasa:
Kwa kuunganisha usemi huu juu ya vipengele vya sasa, mtu anaweza kupata nguvu ya Ampere inayofanya sehemu fulani ya kondakta.
Ni rahisi kuamua mwelekeo wa nguvu kwa kutumia utawala wa kushoto (Mchoro.).
Mchele. Utawala wa mkono wa kushoto.
Nguvu ya mwingiliano kati ya mikondo inayofanana. makondakta 2 sambamba ndefu zisizo na kikomo zinazobeba mikondo ziko kwa mbali. Nguvu hufanya kazi kwa urefu wa kitengo cha kondakta anayebeba sasa 
.
Ni rahisi kuona kwamba mikondo ya mwelekeo sawa huvutia, na wale wa mwelekeo tofauti hufukuza. Hapa tunazungumza tu juu ya nguvu ya sumaku! Hatupaswi kusahau kwamba pamoja na nguvu ya magnetic, pia kuna nguvu ya umeme inayosababishwa na malipo ya ziada juu ya uso wa waendeshaji. Kwa hiyo, ikiwa tunazungumzia juu ya nguvu ya jumla ya mwingiliano kati ya waendeshaji, basi inaweza kuwa ya kuchukiza au ya kuvutia, kulingana na uwiano wa vipengele vya magnetic na umeme.
§ 6. Wakati wa nguvu zinazofanya kazi kwenye mzunguko na sasa