Redigerer
Biot-Savarts lov
(avsnitt)
Hopp til navigering
Hopp til søk
Advarsel:
Du er ikke innlogget. IP-adressen din vil bli vist offentlig om du redigerer. Hvis du
logger inn
eller
oppretter en konto
vil redigeringene dine tilskrives brukernavnet ditt, og du vil få flere andre fordeler.
Antispamsjekk.
Ikke
fyll inn dette feltet!
===Endelig spole=== [[Fil:Finite Length Solenoid field radius 1 length 1.jpg|thumb|250px|left|Beregning av magnetfeltet rundt en endelig spole ved [[numerisk analyse|numeriske metoder]].]] En viktig anvendelse er beregning av magnetfelt rundt en [[spole (induktans)|spole]] som leder strømmen ''I''. Hvis denne er uendelig lang (ideell), kan man bruke [[Ampères sirkulasjonslov]] til å vise at feltet utenfor spolen er null da bidragene fra alle vindingene vil kansellere hverandre. Derimot vil de adderes sammen til en konstant verdi {{nowrap|''B {{=}} μ''<sub>0</sub>''nI'' }} inni spolen hvor ''n'' er antall vindinger per lengdeenhet. Men for en spole med endelig lengde kan ikke denne fremgangsmåten benyttes. Derimot kan Biot-Savarts lov anvendes selv om dette kan være matematisk vanskelig på grunn av den integrasjonen som må utføres. For et vilkårlig feltpunkt må denne gjøres ved hjelp av [[numerisk analyse|numeriske metoder]]. Men på grunn av sylindersymmetrien til problemet vil feltet på spolens akse være rettet langs denne. Verdien her kan finnes analytisk. [[Fil:SpireCourant.svg|thumb|280px|Den strømførende ringen gir et resulterende magnetfelt på ''z''-aksen som peker langs denne.]] Spolen med radius ''a'' antas å ligge langs ''z''-aksen. En enkel vinding i den er en [[sirkel]]. Alle punkt på denne gir samme bidrag til magnetfeltet i et punkt på aksen. Dette bidraget er rettet langs den samme aksen og har størrelsen : <math> B = \frac{\mu_0 I}{4\pi} {2\pi a\over r^2} \sin\alpha </math> hvor ''r''  er avstanden fra feltpunktet til strømelementet på sirkelen og ''α'' er den halve åpningsvinkelen til vindingen sett fra feltpunktet. Feltet på aksen som skyldes hele spolen, finnes så ved å integrere alle disse bidragene fra hver vinding. Med ''n'' vindinger per lengde, vil det bety å erstatte strømmen ''I'' gjennom en vinding med ''Indz'' for et smalt band med vindinger. Ved så å benytte at {{nowrap|''a'' {{=}} ''r'' sin''α''}} og {{nowrap|''z'' {{=}} ''r'' cos''α''}}, kan man bruke vinkelen ''α'' som integrasjonsvariabel. Dermed blir totalfeltet i et punkt på aksen til spolen gitt ved : <math> B(z) = - {1\over 2} \mu_0 nI \int_{\alpha_1}^{\alpha_2} \sin\alpha = {1\over 2} \mu_0n I (\cos\alpha_2 - \cos\alpha_1) </math> hvor ''α''<sub>1</sub> og ''α''<sub>2</sub>   angir åpningsvinklene til spolens endeflater sett fra feltpunktet. For en uendelig lang spole vil {{nowrap|''α''<sub>1</sub> {{=}} 180<sup>°</sup>}} og {{nowrap|''α''<sub>2</sub> {{=}} 0<sup>°</sup>}} slik at resultatet {{nowrap|''B {{=}} μ''<sub>0</sub>''nI'' }} fra sirkulasjonsloven gjenfinnes.<ref name = RM/> For en spole med endelig lengde ''L'' vil feltet alltid gå mot null på aksen når man beveger langt ut til venstre til høyre for den fordi begge vinklene da går mot null. I enden {{nowrap|''z'' {{=}} 0}} av spolen hvor {{nowrap|''α''<sub>1</sub> {{=}} 90<sup>°</sup>}} og {{nowrap|tan''α''<sub>2</sub> {{=}} ''a''/''L''}}, tar magnetfeltet verdien : <math> B(0) = {1\over 2} \mu_0 nI{L\over\sqrt{a^2 + L^2}} </math> Fordi en slik spole på mange måter oppfører seg som en [[magnet|stavmagnet]], har denne bruken av Biot-Savarts lov også relevans i den sammenhengen. Den virkelige strømmen ''I '' i spolen erstattes da med en [[magnetostatikk|overflatestrøm]] som skyldes [[magnetisering]]en til magneten.
Redigeringsforklaring:
Merk at alle bidrag til Wikisida.no anses som frigitt under Creative Commons Navngivelse-DelPåSammeVilkår (se
Wikisida.no:Opphavsrett
for detaljer). Om du ikke vil at ditt materiale skal kunne redigeres og distribueres fritt må du ikke lagre det her.
Du lover oss også at du har skrevet teksten selv, eller kopiert den fra en kilde i offentlig eie eller en annen fri ressurs.
Ikke lagre opphavsrettsbeskyttet materiale uten tillatelse!
Avbryt
Redigeringshjelp
(åpnes i et nytt vindu)
Navigasjonsmeny
Personlige verktøy
Ikke logget inn
Brukerdiskusjon
Bidrag
Opprett konto
Logg inn
Navnerom
Side
Diskusjon
norsk bokmål
Visninger
Les
Rediger
Rediger kilde
Vis historikk
Mer
Navigasjon
Forside
Siste endringer
Tilfeldig side
Hjelp til MediaWiki
Verktøy
Lenker hit
Relaterte endringer
Spesialsider
Sideinformasjon