10 svar
217 visningar
Partykoalan är nöjd med hjälpen
Partykoalan 527
Postad: 31 dec 2023 02:04

Två olika fall av platt spole

I bilden nedan står det i exemplet att Ampere försökte öka magnetfältets styrka genom att öka antalet varv på en platt spole. Det står även i texten att om antalet varv ökade så ökade även radien.

Men hur kan den platta spolen öka sin radie om antalet varv ökar? Då ökar den platta spolen i höjden istället? 

Bläddrade igenom boken och hittade en bild på en platt spole vars radie kan öka om antalet varv ökar och den ser ut som en CD-skiva. Kanske syftades på en sådan spole och inte en spole som den första bilden visar? (Kopparspolen i spisen)

Partykoalan skrev:

I bilden nedan står det i exemplet att Ampere försökte öka magnetfältets styrka genom att öka antalet varv på en platt spole. Det står även i texten att om antalet varv ökade så ökade även radien.

Men hur kan den platta spolen öka sin radie om antalet varv ökar? Då ökar den platta spolen i höjden istället?

Ev lite otydligt med bilden, men det står ju klart och tydligt att det först är en spole där radien ökar (spolen i spisplattan), men sedan kom han på att spolen kunde bli längre (spolen på bilden), också kallas solenoid.

JohanF Online 4397 – Moderator
Postad: 31 dec 2023 10:45

En platt spole har ett fåtal varv, så att radien kan anses vara konstant och alla lindningsvarv ligger tätt ihop. Men lindar du hundratals varv med en grov tråd så kommer du att märka att tjockleken på "lindningsbunten" kommer att öka. (Dvs den nedre spolen är inte heller en "platt spole")

Att man kategoriserar spoltyper beroende på dess geometriska utseende är för att de har lite olika egenskaper och fördelar/nackdelar när man bygger elektronik. (Tex i en långsträckt spole kan det vara enklare att placera ett annat kärnmaterial än luft). På gymnasienivå gör man kategoriseringen eftersom magnetfältet beräknas med olika formler. Vlken typ av spole det rör sig om brukar framgå i texten eller på annat sätt är uppenbart.

Partykoalan 527
Postad: 31 dec 2023 21:57

Ja, men jag tolkar en solenoid som en långträckt spole där lindvarv (ledare) inte vidrör varandra. I de fall där lindvarv (ledare) vidrör varandra är det en platt spole. I bilden nedan ser man en solenoid. 

Sedan vet jag inte om formeln för den magnetiska flödestätheten för en platt spole gäller även för spolen i spisplattan också, eller måste den vara avlång som i den första bilden jag lade upp (inte solenoid). 

Johan menar du en sådan spole nör du säger att tjockleken ökar?

Så när texten säger att radien ökar menar de alltså att tjockleken på bunten ökar? 

Partykoalan skrev:

Ja, men jag tolkar en solenoid som en långträckt spole där lindvarv (ledare) inte vidrör varandra. I de fall där lindvarv (ledare) vidrör varandra är det en platt spole. I bilden nedan ser man en solenoid. 

Detta stämmer inte. Tolkningen är jag som angav ovan. Solenoid - varven ökar på längden, ser ut som en cylinder. Platt spole - CD-skiva typ.

Partykoalan 527
Postad: 31 dec 2023 22:52 Redigerad: 31 dec 2023 22:54

Menar du att båda spolar är solenoider? 

Och i så fall borde de ha angett en bild så att man tydligt ser att en platt spole påminner om en platt CD-skiva vars radie ökar med antal varv. Så formeln för den magnetiska flödestätheten inuti en platt spole gäller alltså för en sådan spole som bilden nedan? 

Jag tror inte att det finns någon exakt definition för vad en solenoid och vad en platt (eller flat) spole är för någonting, utan att det är mera av vedertagna fackuttryck för att förklara hur spolens geometri ungefär ser ut, än vetenskapliga definitioner.

Jag skulle säga att en solenoid är långsträckt spole. Punkt. Lindningarna behöver inte vara separerade från varandra för att kallas solenoid. Separerade lindningar är viktigt ur ett annat perspektiv, att man annars får kapacitiv koppling mellan lindningarna som då i princip kortsluter spolen för mycket högfrekventa signaler. Men sådana fenomen är väldigt mycket överkurs och ingenting som överhuvudtaget nämns på gymnasienivå.

solenoid:

också solenoid:

 

Det man normalt menar med en platt (eller flat) cirkulär spole, är en spole med "liten" längd. Om magnetfältet i mitten av den typen av spole ska kunna beräknas som B=μ2·NIr(kanske finns den formeln någonstans i din lärobok eller formelsamling för en platt (flat) spole) så måste alla lindningsvarv dessutom ha ungefär samma radie, dvs "lindningsbunten" som du visar i en bild ovan, får inte bli för tjock. Dock skulle jag tro att den spolen i din bild har tillräckligt liten längd, och tillräckligt konstant radie, för att kunna få ett ganska rättvisande värde på magnetfältet med formeln B=μ2·NIr

Så om du har en till geometrin platt  (flat) spole såsom spisplattan ser ut, så kan man ju naturligtvis beskriva den spolen som platt om man vill, men formeln B=μ2·NIrkan man inte använda för den.

Partykoalan 527
Postad: 1 jan 02:50 Redigerad: 1 jan 02:51

Mycket bra förklarat Johan! 

Kan du förklara vad du menar med den platta spolens "längd"? Är det omkretsen du menar då eller höjden?

Det här är formeln för den magnetiska flödestätheten inuti en platt spole i formelsamlingen. 

Och här är samma formel från boken.

Det ser ut som att båda formlerna (bilderna) beskriver en platt spole som växer i höjdled, vilket är konstigt. 

JohanF Online 4397 – Moderator
Postad: 1 jan 10:33 Redigerad: 1 jan 10:35

Det jag menar med längd hos den platta spolen, är samma dimension som längden hos solenoiden. 

Samma sak gäller för radien hos de två spolarna.

Kan du se det såhär? (du får ha lite överseende med att det var länge sedan jag läste härledningarna så jag kan slarva något...):

De två formlerna för flödestätheten i centrum av en de två spolarna som finns i din formelsamling, är helt enkelt två asymptoter av några mycket mer komplicerade formler som kallas Biot-Savarts och Amperes lagar. Formeln för magnetfältet i solenoiden är asymptoten när spolens längd blir mycket stor, och formeln för magnetfältet i den platta spolen är när spolens längd blir mycket liten (i förhållandet till radien)

Är det svar på dina senaste frågor, eller missuppfattade jag dem?

JohanF Online 4397 – Moderator
Postad: 1 jan 10:39 Redigerad: 1 jan 13:47

(bildligt talat, så kan man se den platta spolen som att man skivar upp solenoiden på samma sätt som man skivar upp en limpa i tunna brödskivor)

Edit. Dvs längden på limpan är samma dimension som tjockleken på brödskivan. Och radien på limpan är samma radie som brödskivan har.

Partykoalan 527
Postad: 1 jan 19:40

Ja, nu förstår jag. 

Tack för hjälpen! 

Svara Avbryt
Close