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I solenoidi sono bobine di filo a forma di bobina comunemente utilizzate negli elettromagneti. Quando una corrente elettrica passa attraverso un solenoide, viene creato un campo magnetico. Questo campo può esercitare una forza sulle particelle cariche proporzionale alla sua forza. Per calcolare la forza del campo magnetico di un solenoide, usa questa equazione:
Forza = carica x velocità di carica x intensità del campo magnetico
Come mostrato nell'equazione, per calcolare la forza, è necessario prima conoscere la forza del campo magnetico, che dipende dalle caratteristiche del solenoide. È possibile sostituire questi parametri nell'equazione della forza per ottenere:
Forza = carica x velocità di carica x (costante magnetica x numero di giri nel solenoide x corrente)
Il calcolo sembra complicato ma, in realtà, si tratta solo di moltiplicare alcune variabili misurabili.
Passo 1
Scrivi l'equazione per la forza che un elettromagnete a solenoide applicherà a un carico:
Forza = Q x V x (costante magnetica x N x I)
Q = carica puntiforme V = velocità punto carica magnetica costante = 4 x pi x 10 ^ -7 (riferimento 3) N = numero di giri sul solenoide I = corrente
Passo 2
Determina le variabili nella situazione in cui vuoi calcolare la forza esercitata dal solenoide magnetico. Si consideri ad esempio una carica di 1 Coulomb (C) che viaggia a 100 m / s attraverso il campo magnetico di un solenoide con 1000 giri e 2 A di corrente che lo attraversano.
Passaggio 3
Sostituisci i tuoi numeri di esempio nell'equazione e usa la calcolatrice per determinare la forza che agisce sul carico.
Forza = 1 C x 100 m / s x (4 x pi x 10 ^ -7 x 1000 x 2 A) = 0,2512 Newton
Il magnete del solenoide esercita una forza di 0,2512 Newton su questa carica.