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솔레노이드는 전자석에서 일반적으로 사용되는 코일 모양의 와이어 코일입니다. 전류가 솔레노이드를 통과하면 자기장이 생성됩니다. 이 장은 강도에 비례하는 하전 입자에 힘을 가할 수 있습니다. 솔레노이드 자기장의 강도를 계산하려면 다음 방정식을 사용하십시오.
힘 = 충전 x 충전 속도 x 자기장 강도
방정식에서 알 수 있듯이 힘을 계산하려면 먼저 솔레노이드의 특성에 따라 달라지는 자기장의 강도를 알아야합니다. 힘 방정식에서 이러한 매개 변수를 대체하여 다음을 얻을 수 있습니다.
힘 = 충전 x 충전 속도 x (자기 상수 x 솔레노이드의 회전 수 x 전류)
계산은 복잡해 보이지만 실제로는 측정 가능한 변수를 곱하는 문제 일뿐입니다.
1 단계
솔레노이드 전자석이 부하에 적용될 힘에 대한 방정식을 작성하십시오.
힘 = Q x V x (자기 상수 x N x I)
Q = 통과 지점 충전 V = 일정한 자기 충전 지점 속도 = 4 x pi x 10 ^ -7 (기준 3) N = 솔레노이드의 턴 수 I = 전류
2 단계
자기 솔레노이드가 가하는 힘을 계산하려는 상황에서 변수를 결정하십시오. 예를 들어, 솔레노이드의 자기장을 통해 100m / s로 이동하는 1 쿨롱 (C)의 전하가 1000 회 회전하고 2A를 통과하는 전류를 고려합니다.
3 단계
방정식에서 예제 숫자를 대체하고 계산기를 사용하여 하중에 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 자석은이 전하에 0.2512N의 힘을가합니다.