William Moebs; Samuel J. Ling; Jeff Sanny

Pytania

12.1 Prawo Biota-Savarta

1.

Jakie są zalety i wady prawa Biota-Savarta przy obliczaniu pól magnetycznych?

2.

Opisz pole magnetyczne wytwarzane przez dwa przewody ciasno skręcone ze sobą i podłączone do zacisków źródła siły elektromotorycznej.

3.

W jaki sposób rozstrzygnąć, czy przewód jest nieskończony?

4.

Przez dwa przewody kołowe płyną w tym samym kierunku prądy o jednakowym natężeniu, przy czym średnica pierwszej pętli jest dwukrotnie większa od średnicy drugiej. Porównaj pola magnetyczne wytwarzane w środku każdej z pętli.

12.2 Pole magnetyczne cienkiego, prostoliniowego przewodu z prądem

5.

Jak należy zorientować względem siebie długie, prostoliniowe przewody, aby wypadkowa siła magnetyczna działająca pomiędzy nimi była zerowa? Wskazówka: Jaka orientacja przewodów spowoduje, że nie będą one oddziaływały na siebie własnym polem magnetycznym?

12.3 Oddziaływanie magnetyczne dwóch równoległych przewodów z prądem

6.

Porównaj i znajdź różnice pomiędzy polem elektrycznym nieskończonej, naładowanej linii a polem magnetycznym nieskończonego przewodu, w którym płynie prąd.

7.

Czy wartość wektora indukcji $\vec{B}$ , mierzona w punktach leżących na wybranej linii pola magnetycznego, jest stała?

12.4 Pole magnetyczne pętli z prądem

8.

Czy pole magnetyczne pętli z prądem jest jednorodne?

9.

Jak zmieni się długość zawieszonej swobodnie sprężyny po przepuszczeniu przez nią prądu elektrycznego?

10.

Dwie koncentryczne kołowe pętle o różnych średnicach przewodzą prąd w tym samym kierunku. Opisz siłę działającą na wewnętrzną pętlę.

12.5 Prawo Ampère’a

11.

Czy prawo Ampère’a jest słuszne w przypadku dowolnych zamkniętych konturów całkowania? Dlaczego nie jest ono zwykle użyteczne do obliczeń pola magnetycznego?

12.6 Solenoidy i toroidy

12.

Czy pole magnetyczne wewnątrz toroidu jest zupełnie jednorodne, czy prawie jednorodne?

13.

Wyjaśnij, dlaczego $\vec{B} = 0 T$ wewnątrz długiej, pustej rury miedzianej, przewodzącej prąd elektryczny w kierunku równoległym do jej osi. Czy $\vec{B} = 0 T$ także na zewnątrz tej rury?

12.7 Magnetyzm materii

14.

Materiał diamagnetyczny umieszczono w pobliżu magnesu trwałego. Co stanie się z tym materiałem?

15.

Czy przecięcie magnesu sztabkowego na dwie części spowoduje uzyskanie jednego magnesu z odosobnionym biegunem północnym i drugiego – posiadającego odosobniony biegun południowy? Odpowiedź uzasadnij.