Basis van elektrische schakelingen en elektromagnetisme
Door een solenoïde (als voldoende lang te beschouwen) met een lengte van 0,5 m, een straal van 1 cm en 500 windingen loopt een stroom van 2 A. Welke waarde ligt het dichtst bij de magnetische fluxdichtheid nabij het midden binnenin? (In vacuüm, μ0 = 4π×10⁻⁷ H/m.)
- ACirca 1,3 mT
- BCirca 2,5 mT
- CCirca 40 µT
Antwoord en toelichting tonen
Antwoord: B. Circa 2,5 mT
Past men de wet van Ampère toe op een solenoïde, dan is het veld binnenin nagenoeg homogeen met B = μ0nI (n: aantal windingen per lengte-eenheid). Met n = 500/0,5 m = 1000 m⁻¹ is B = 4π×10⁻⁷ × 1000 × 2 ≈ 2,51×10⁻³ T ≈ 2,5 mT. Binnenin een voldoende lange solenoïde hangt de fluxdichtheid niet af van de straal, en het veld buiten kan als nagenoeg 0 worden beschouwd. Met een ijzeren kern wordt de fluxdichtheid groter met een factor gelijk aan de relatieve permeabiliteit, zolang de kern niet in magnetische verzadiging raakt.
Verder: nog 9 vragen over Basis van elektrische schakelingen en elektromagnetisme