Induktion

Varje varv har formen av en kvadrat med sidan 4 cm, står det i uppgiften.

Den här uppgiften är helt omöjlig för Fysik 2. Spolens geometri är svår att hantera (det är inte en platt spole, och den är fyrkant). 

Smaragdalena skrev:

Varje varv har formen av en kvadrat med sidan 4 cm, står det i uppgiften.

Okej tack då vet jag att 

A= 4x4 = 16cm² 

Hur ska jag därefter ta mig vidare..?

Pieter Kuiper skrev:

Den här uppgiften är helt omöjlig för Fysik 2. Spolens geometri är svår att hantera (det är inte en platt spole, och den är fyrkant). 

Ja det är klurigt. Men okej då förstår jag hur jag ska ta reda på A. -> 16cm². Hur ska jag göra därefter? 

SOSmatte skrev:

Pieter Kuiper skrev:

Den här uppgiften är helt omöjlig för Fysik 2. Spolens geometri är svår att hantera (det är inte en platt spole, och den är fyrkant). 

Ja det är klurigt. Men okej då förstår jag hur jag ska ta reda på A. -> 16cm². Hur ska jag göra därefter? 

Jag vet inte, det är inte mitt område precis. 

En platt spole skulle gå. Bestäm fältet kring en tråd som är 4 cm lång. Integrera det över ett fyrkant med yta 16 cm².  Multiplicera med 4 och med $N=600$ för att få flödet. Urjobbigt men förmodligen möjligt att göra analytiskt. Jag har aldrig behövt göra det i min utbildning.

Men spolar med en längd är mycket svårare eftersom fälten är inte vinkelräta på lindningarnas areor. Min gissning är att det inte finns en analytisk lösning (jag kan ha fel).

För tunnlindad, rak, lång spole med N varv  gäller 

$B= \frac{\mu IN}{l}$inne i spolen

Där I är strömmen,
l är längden
$\mu$ är permeabiliteten

$L=\frac{\mu A}{l}{N}^2$

där A är tvärsnittsarean 

Allt enligt Tefyma från 1971

Ture skrev:

För tunnlindad, rak, lång spole med N varv  gäller 

$B= \frac{\mu IN}{l}$inne i spolen

För en lång solenoid: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/magnetic/solenoid.html  
"The expression is an idealization to an infinite length solenoid"

Så det är cirkelformiga lindningar. Då finns det uttryck for induktans $L$.

Men frågan handlar om en spole med kvadratiskt tvärsnitt.

Där jag hittade formlerna (Tefyma 1971 års utgåva, sid 80) står det under rubriken:

"specialfall 2: lång spole ej nödvändigtvis cirkulärt tvärsnitt"

Ture skrev:

Där jag hittade formlerna (Tefyma 1971 års utgåva, sid 80) står det under rubriken:

"specialfall 2: lång spole ej nödvändigtvis cirkulärt tvärsnitt"

Ja det är sant, det stämmer för en lång spole. Det kan man härleda med Amperes lag när man gör antaganden: parallella fältlinjer inuti spolen och inget fält utanför.

Sådana antaganden stämmer inte vid änderna. Vid slutet av en spole är fältet på axeln halv så stor som för en oändligt lång spole.

Och med ett fyrkant tvärsnitt är det diagonalens längd som är det relevanta måttet. Och då blir det kanske ändeffekter på ungefär $\sqrt{2} \times 4,\!0  \approx 6$ cm på båda sidor av en spole som är bara 24 cm lång.