ソレノイドの磁力を計算する方法

著者: Robert White
作成日: 4 Aug. 2021
更新日: 9 5月 2024
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ソレノイドは、電磁石で一般的に使用されるワイヤーのコイル形状のコイルです。ソレノイドに電流が流れると、磁場が発生します。このフィールドは、その強度に比例する力を荷電粒子に及ぼす可能性があります。ソレノイドの磁場の強さを計算するには、次の方程式を使用します。

力=電荷x電荷速度x磁場強度

式に示すように、力を計算するには、まずソレノイドの特性に依存する磁場の強さを知る必要があります。これらのパラメータを力の方程式に代入して、以下を取得できます。

力=チャージxチャージ速度x(磁気定数xソレノイドのターン数x電流)

計算は複雑に見えますが、実際には、いくつかの測定可能な変数を乗算するだけの問題です。


ステップ1

ソレノイド電磁石が負荷に加える力の式を書きます。

力= Q x V x(磁気定数x N x I)

Q =ポイントチャージを介してV =一定の磁気チャージポイント速度= 4 x pi x 10 ^ -7(参照3)N =ソレノイドのターン数I =電流

ステップ2

電磁ソレノイドによって加えられる力を計算する状況での変数を決定します。たとえば、1000ターンのソレノイドの磁場と2 Aの電流が流れるソレノイドの磁場を100 m / sで移動する1クーロン(C)の電荷を考えます。

ステップ3

方程式の例の数値を代入し、計算機を使用して、負荷に作用する力を決定します。

力= 1 C x 100 m / s x(4 x pi x 10 ^ -7 x 1000 x 2 A)= 0.2512ニュートン

ソレノイド磁石は、この電荷に0.2512ニュートンの力を及ぼします。