Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe beschrijf je het magnetische veld rond een rechte stroomdrijfdraad?

Het magnetische veld rond een rechte stroomafvoerdraad kan als volgt worden beschreven:

Vorm:

* Circulair: De magnetische veldlijnen vormen concentrische cirkels rond de draad, met de draad in het midden.

* richting: De richting van de magnetische veldlijnen wordt bepaald door de rechterregel. Als u uw rechterduim in de richting van de stroom richt, zullen uw gekrulde vingers de richting van de magnetische veldlijnen aangeven.

Kracht:

* omgekeerd evenredig met de afstand tot de draad: Hoe dichter je bij de draad bent, hoe sterker het magnetische veld.

* rechtstreeks evenredig met de stroom: Hoe groter de stroom die door de draad stroomt, hoe sterker het magnetische veld.

Andere kenmerken:

* Niet-uniform: Het magnetische veld is niet uniform, wat betekent dat de sterkte ervan op verschillende afstanden van de draad varieert.

* driedimensionaal: Het magnetische veld bestaat in alle richtingen rond de draad, waardoor een cilindrisch gebied van magnetische invloed ontstaat.

Visuele analogie:

Stel je een draad voor met stroom die er doorheen stroomt als een lange, rechte pijp met water die erdoorheen stroomt. De magnetische veldlijnen zijn als het water dat rond de pijp in cirkelvormige paden stroomt. Hoe dichter je bij de pijp bent, hoe sneller het water stroomt, vergelijkbaar met hoe het magnetische veld sterker dichter bij de draad is.

Wiskundige beschrijving:

De magnetische veldsterkte op een afstand 'r' van een lange, rechte draad met een stroom 'i' wordt gegeven door:

b =(μ₀ * i) / (2π * r)

Waar:

* B is de magnetische veldsterkte

* μ₀ is de permeabiliteit van vrije ruimte (een constante)

* Ik is de stroom die door de draad stroomt

* r is de afstand tot de draad

Deze vergelijking toont aan dat de magnetische veldsterkte recht evenredig is met de stroom en omgekeerd evenredig met de afstand tot de draad.