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솔레노이드는 전자석에 일반적으로 사용되는 스프링 모양의 와이어 코일입니다. 솔레노이드를 통해 전류를 흐르게하면 자기장이 발생합니다. 자기장은 그 세기에 비례하는 하전 입자에 힘을 가할 수 있습니다. 솔레노이드 자기장에서 힘을 계산하려면 다음 방정식을 사용할 수 있습니다.
힘 = 전하 x 전하의 속도 x 자기장 세기
방정식에서 알 수 있듯이 힘을 계산하려면 먼저 솔레노이드의 특성에 따른 자기장 강도를 알아야합니다. 이러한 매개 변수를 힘 방정식 get으로 대체 할 수 있습니다.
힘 = 충전 x 충전 속도 x (전자기 x 전류에서 자기 상수 x 회전 수)
계산은 복잡해 보이지만 실제로는 여러 측정 가능한 변수를 곱하는 것입니다.
솔레노이드 전자석이 통과하는 전하에 작용하는 힘에 대한 방정식을 작성하십시오.
힘 = Q x V x (자기 상수 x N x I)
Q = 통과 점 전하의 충전 V = 포인트 차트의 속도 자기 상수 = 4 x pi x 10 ^ -7 (참고 3) N = 솔레노이드 회전 수 I = 솔레노이드를 통해 흐르는 전류
자기 솔레노이드에 의해 가해지는 힘을 계산하려는 상황에서 변수를 결정하십시오. 예를 들어, 1000 턴과 2 암페어 (A)의 전류가 흐르는 솔레노이드의 자기장을 통해 초당 100 미터 (m / s)로 이동하는 1 쿨롱 (C) 전하를 고려하십시오.
예제의 숫자를 방정식에 꽂고 계산기를 사용하여 충전에 작용하는 힘을 결정하십시오.
힘 = 1 C x 100 m / s x (4 x pi x 10 ^ -7 x 1000 x 2 A) = 0.2512 뉴턴
솔레노이드 전자석은 그 전하에 0.2512 뉴턴의 힘을가합니다.