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Les solénoïdes sont des bobines de fil en forme de bobine couramment utilisées dans les électroaimants. Lorsqu'un courant électrique traverse un solénoïde, un champ magnétique est créé. Ce champ peut exercer une force sur les particules chargées proportionnelle à sa force. Pour calculer la force du champ magnétique d'un solénoïde, utilisez cette équation:
Force = charge x vitesse de charge x intensité du champ magnétique
Comme indiqué dans l'équation, pour calculer la force, vous devez d'abord connaître la force du champ magnétique, qui dépend des caractéristiques du solénoïde. Vous pouvez remplacer ces paramètres dans l'équation de force pour obtenir:
Force = charge x vitesse de charge x (constante magnétique x nombre de tours dans le solénoïde x courant)
Le calcul semble compliqué mais, en réalité, il ne s'agit que de multiplier certaines variables mesurables.
Étape 1
Écrivez l'équation de la force qu'un électroaimant magnétique appliquera à une charge:
Force = Q x V x (constante magnétique x N x I)
Q = charge du point de passage V = vitesse du point de charge magnétique constante = 4 x pi x 10 ^ -7 (référence 3) N = nombre de tours sur l'électroaimant I = courant
Étape 2
Déterminez les variables dans la situation où vous souhaitez calculer la force exercée par le solénoïde magnétique. Par exemple, considérons une charge de 1 Coulomb (C) voyageant à 100 m / s à travers le champ magnétique d'un solénoïde avec 1000 tours et 2 A de courant le traversant.
Étape 3
Remplacez vos numéros d'exemple dans l'équation et utilisez la calculatrice pour déterminer la force agissant sur la charge.
Force = 1 C x 100 m / s x (4 x pi x 10 ^ -7 x 1000 x 2 A) = 0,2512 Newtons
L'aimant solénoïde exerce une force de 0,2512 Newtons sur cette charge.