Magnetid, mida võib leida füüsikaklassi kappidest

1136. 1) Magnetvoog sirgmagnetis ja hoburauakujulises magnetis (kooli tüüpi) on 4,0·10-5 ja 5,0·10-5 Wb. Määrake mõlema magneti magnetvälja induktsioon. Puuduvad andmed leidke mõõtmisega. V. Demkovitš, Füüsika küsimuste ja ülesannete kogu keskkoolile - „Valgus” Tallinn 1969

Need ajad, kui kõigis koolides olid olemas ühesugused kooli tüüpi magnetid, on möödas. Sinipunaseid tsentraalse varustusüsteemi magneteid on kindlasti paljudes koolides alles, aga ka need pole kõik ühte mõõtu, rääkimata uutest, mida nüüd üle maailma kokku võib tellida. Väike koolimagnet (sinine-punane) mõõtudega 8,5X2,2X54,2mm. Suur koolimagnet (punane-roheline) 20,4X10,5X149,6mm.

A) Sirgmagnetid

Sväike=8,5X2,2mm=18,7mm2=0,0000187m2

Ssuur=20,4X10,5mm=214,2mm2=0,0002142m2

Φ=4,0·10-5Wb

B-?

B=Φ/S

Bväike=4,0·10-5Wb / 0,0000187m2 = 2,1T

Bsuur=4,0·10-5Wb / 0,0002142m2 = 0,19T

Vastus: Arvutada võib muidugi kõike, aga ei ole võimalik, et need magnetid tõesti nii vinged on.

B) Kodune ülesanne Otsige kooli tüüpi hoburaudmagnet üles, mõõtke see ära ja arvutage magnetinduktsioon välja. Kas tundub usutav?

2) Määrata nelinurkset tasapinda, mille küljepikkused on 30 cm ja 50 cm, läbiv magnetvoog. Magnetiline induktsioon pinna kõigis punktides on 2,0 T. Magnetilise induktsiooni vektor moodustab pinnanormaaliga järgmised nurgad. 1) 0°, 2) 45°, 3) 90°. 0,3; 0,21 ja 0 Wb.

a=30cm=0,3m

b=50cm=0,5m

S=ab=0,15m2

B=2,0T

β=0 kuni 360°

Φ=BS cosβ

Tasapinda läbiv magnetvoog sõltuvana magnetvälja ja tasapinna omavahelisest nurgast.

1969. aastal see vaevalt võimalik oli, aga praegu võib teise küsimuse vastamiseks arvuti appi võtta. Siis pole ka põhjust piirduda kolme nurgaga ja võib pinnanormaaliga B-vektrorile terve ringi peale teha.

Oodatult on tulemuseks koosinuskõver. Teatud nurkade korral on magnetvoog negatiivne. Kas oskame nende miinusmärkide füüsikalist sisu seletada?