v2.0.9783.3270
Fizyka dla każdego
Magnetyzm i indukcja elektromagnetyczna · 1 min czytania

Pole magnetyczne prostego przewodu i długiej zwojnicy

Prąd wytwarza pole magnetyczne, ale kształt przewodnika wpływa na rozkład tego pola. Wokół długiego prostego przewodu linie pola tworzą okręgi. Wewnątrz długiej zwojnicy pole jest w przybliżeniu jednorodne i skierowane wzdłuż jej osi.

Opublikowano: 13.10.2026 · Ostatnio zmieniany: 14.10.2026
Wyślij link e-mailem Własna poczta Komentarze: 0

Prąd wytwarza pole magnetyczne, ale kształt przewodnika wpływa na rozkład tego pola. Wokół długiego prostego przewodu linie pola tworzą okręgi. Wewnątrz długiej zwojnicy pole jest w przybliżeniu jednorodne i skierowane wzdłuż jej osi.

Potrzebne wiadomości: Natężenie prądu, indukcja magnetyczna i symetria.

Długi prosty przewód

W próżni lub w powietrzu, które traktujemy tu jak próżnię, wartość indukcji w odległości r od osi bardzo długiego prostego przewodu wynosi:

B=\frac{\mu_0I}{2\pi r}.

μ₀ oznacza przenikalność magnetyczną próżni. Do rachunków szkolnych przyjmujemy μ₀ ≈ 4π · 10⁻⁷ T·m/A. Odległość r mierzymy od osi przewodu, a nie od jego końca. Rozpatrujemy punkty na zewnątrz cienkiego przewodu i dostatecznie daleko od jego końców.

Zwrot pola wyznaczamy prawą dłonią: kciuk zgodnie z umownym prądem, zgięte palce zgodnie z obiegiem linii pola. Dwukrotnie większy prąd daje dwukrotnie większe B. Dwukrotnie większa odległość zmniejsza B dwukrotnie, nie czterokrotnie.

Długa zwojnica

Dla idealizowanej długiej zwojnicy bez rdzenia:

B=\mu_0 nI=\mu_0\frac{N}{l}I.

N jest liczbą zwojów, l — długością zwojnicy, a n = N/l — liczbą zwojów na jednostkę długości. Nie jest to całkowita długość drutu. Wzór opisuje wnętrze zwojnicy z dala od końców; pole na zewnątrz idealnie długiej zwojnicy zanika, ale dla skończonej nie jest wszędzie zerowe.

Przykład

Zwojnica długości 0,40 m ma 800 zwojów i przewodzi prąd 0,10 A. Liczba zwojów na metr wynosi 2000 m⁻¹. Indukcja we wnętrzu wynosi około 2,51 · 10⁻⁴ T, czyli 0,251 mT.

Włożenie rdzenia ferromagnetycznego może silnie zmienić pole, ale nie uzasadnia bezwarunkowego mnożenia wyniku przez jedną stałą dla każdego prądu. Materiał może wykazywać nasycenie i histerezę. W zadaniach z podanym wzorem bez rdzenia nie dopisujemy więc samodzielnie przenikalności żelaza. Sprawdzamy również jednostki: μ₀nI ma wymiar T·m/A · 1/m · A = T.

Zadania do tego tematu

Dalsza lektura

Materiał referencyjny

Ostatnie materiały autora

Wszystkie materiały autora »

Komentarze (0)

Nie ma jeszcze opublikowanych komentarzy. Rozpocznij rozmowę o tym materiale.

Dodaj komentarz

Możesz komentować jako gość lub zalogować się, aby użyć danych konta. Utwórz konto

Emotikony

Zaznacz tekst i wybierz formatowanie lub użyj Ctrl/Cmd+B, I, U w polu komentarza. Znaczniki HTML nie są wykonywane.

Wybór wszystkich komentarzy obejmuje odpowiedzi. Powiadomienia wymagają potwierdzenia adresu; zrezygnujesz z nich przez link w wiadomości.

← Wróć do działu: Teoria Do góry ↑
Nie znalazłeś szukanego materiału? Napisz do nas — pomóż nam rozwijać Fizykę dla każdego.