Matematik

Bevis for en flad spole

03. december 2013 af andsmith (Slettet) - Niveau: A-niveau

Hej allesammen

Jeg er i gang med et matematikprojekt om magnetfelter, hvor jeg herunder skal bevise formlen for en flad spole, som ser således ud:

B_centrum=(my0*N*I)/(2*r)

Det er i centrum af en flad spole. Jeg har desværre ingen ide om hvordan den skal løses. Håber nogle her kunne tænke sig at hjælpe mig. 


Brugbart svar (0)

Svar #1
04. december 2013 af hesch (Slettet)

Bc = μ0*N*I / 2r

For en spole, hvis højde og bredde af viklingen ≈ 0, kan du anvende Amperes lov:

cirkulation ( H•ds ) = N * I   =>

( cirkulationsvej vælges som en cirkel med radius=r, omkring vindingerne )

H*2*π*r = N * I  =>

B*2*π*r = μ0*N*I   =>

B = μ0*N*I / ( 2*π*r )  ,   μ0 = 4π*10-7     =>

B = 4*10-7*N*I / ( 2*r ) =  π-10*N*I / ( 2*r )

Så er spørgsmålet jo:  Hvad er bredden af din flade vikling ?   uendelig ?

Du skal vælge en anden cirkulationsvej, der omslutter alle vindingerne, og går gennem spolens centrum.


Brugbart svar (0)

Svar #2
04. december 2013 af hesch (Slettet)

Rettelse til  #1:   Sidste linie forkert formuleret:

Du skal integrere over en række integraler, der hver omslutter f.eks. 1 vinding med bredden dr, altså opstille et dobbeltintegral.  Integrer fra N=1 til N=uendelig (?).

( Ved egentlig ikke om dette blev bedre formuleret    :) , håber du forstår  )


Svar #3
04. december 2013 af andsmith (Slettet)

Ja N=1  

Men hvad mener du med dobbeltintegral? Kan du måske uddyb det lidt mere? :)


Brugbart svar (0)

Svar #4
04. december 2013 af hesch (Slettet)

Her ser du et:

ab cd f(x,y) dx•dy

Det inderste integral er jo løst i  #1 i princippet, hvis spolen kun indeholder een vinding.

Du skal så opstille et ydre integral, der integrerer bidraget fra yderligere vindinger, der jo så har større radius ( flad spole ).

Jeg har overvejet at gennemføre beviset/modbeviset ( egen interesse ), men det bliver ikke idag.

Du løser først det inderste integral, herefter det yderste.


Skriv et svar til: Bevis for en flad spole

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.