« · »

Physlets run in a Java-enabled browser, except Chrome, on the latest Windows & Mac operating systems. If Physlets do not run, click here for help updating Java & setting Java security.

Problem 28.9: Slinky Solenoid



Please wait for the animation to completely load.

長い導線を円筒に何度も巻きつけてソレノイドコイルをつくる.画面にはソレノイドコイルの断面が示される(黒い帯は導線の断面が連なったもの.円筒の軸が画面内の水平方向にある(が描いていない).どのループ(コイル1巻に相当)も画面の向こう側に半分と,こちら側に半分がある.(単位は,長さが cm,電流が A, 磁場の大きさが mT). スライダースイッチ(上)によりコイルを流れる電流 I が変わる.スライダースイッチ(下)はコイルの全長 L が変わるが,総巻き数 N が一定なので,全長が短くなれば巻き線の密度 n = N/L が大きくなる.コイル内部の磁場 B は軸方向を向き一様であるとする.縁の効果も無視する. Restart.

  1. 黒の四角形はアンペールの法則を適用する積分路である.各辺で磁場を線積分するとき, ∫ B · dl = 0 となるのはどの辺か? 理由を述べなさい.0とならない辺はどれか,その辺での線積分が ∫ B · dl = B ΔL(ΔL:四角形の辺の長さ,B:その位置における磁場の大きさ)となることを説明しなさい.この四角形を貫く電流の総量はどれだけか?
  2. ソレノイドの総巻数を測定値B,L,Iから求める式を導きなさい.
  3. 総巻数を求めなさい.

Problem authored by Anne J. Cox.

The OSP Network:
Open Source Physics - Tracker - EJS Modeling
Physlet Physics
Physlet Quantum Physics