Treść zadania

Dziękuje czekam na odpowiedź.

Dziękuję za link!
Sciągnąłem tę książkę (i przy okazji pozostałe tomy).
Jutro się tym zadaniom przyjrzę.

Witaj

Zadanie na którego podstawie pisałem znajduje się pod tym linkieim :
https://openstax.org/details/books/fizyka-dla-szk%C3%B3%C5%82-wy%C5%BCszych-tom- 2

Moje zadanie jest w tej książce. Jednak jak ustaliliśmy jest niewykonalne. Kilka stron wyżej a dokładnie na stronie 623 jest bardzo podobne zadanie. Czy można by to zrobić na tego podstawie, czy przerobić do tego? Wtedy zmienię sobię treść zadania i będe umiał to uargumentować.

Bardzo dziękuje.

[ najpierw czytaj proszę od dołu ]
Jeszcze o tym polu B na zewnątrz:
W środku solenoidu linie B są równoległe do jego osi (bo nie ma wyróżnionego kierunku niż ten). Wstawiamy tam kwadrat, po którym liczymy całkę z B * dL. Ta całka jest zero, bo na bokach prostopadłych do osi wkłady B * dL się zerują (iloczyn skalarny).

Natomiast na zewnątrz w takim kwadracie wektory B już NIE SĄ prostopadłe do prostopadłych boków, więc całki po bokach równoległych do osi solenoidu już NIE są równe. Dlatego pole B na zewnątrz maleje (jakoś, coś jak 1/r^3) z odległością od osi .

[ najpierw czytaj proszę to poniżej ]

Piszesz:
Φb = B*S - Strumień magnetyczny którego promień jest większy od promienia solenoidu

No właśnie nie bardzo !!!
B*S gdzie
B - pole magn. wewnątrz solenoidu, jednorodne
S - pole przekroju solenoidu.

Jeśli weźmiesz takie kółko, którego promień jest > promienia solenoidu,
to strumień Φb będzie MNIEJSZY, bo przez powierzchnię tego kółka przechodzą także "wracające" linie pola magnetycznego. Umówmy się, że badamy strumień na środku cewki, tam, gdzie linie pola B są równoległe do osi solenoidu.

NIE jest to pole (B) jednorodne, bo NIE można stosować takich samych argumentów, którymi udowadnia się jednorodność pola wewnątrz cewki (tam jest prawo Ampera etc, jest to w książkach).

Powiedzmy, że solenoid jest umieszczony tak: O=======O (czyli poziomo)
Pole magnetyczne w jego WNĘTRZU jest jednorodne i skierowane -------->
Pole elektryczne (nie wiem, jak tam było to narysowane) przy zmianach strumienia magnetycznego tworzy zamknięte pętle PROSTOPADŁE do osi solenoidu.

Tutaj jest łatwo, bo napięcie generowane w takiej pętli
(albo inaczej: całka po obwodzie pętli z natężenia pola elektrycznego,
równa 2 pi r E)
jest równa pochodnej strumienia magnetycznego w czasie dFi / dt,
a ta wielkość jest znana w zadaniu, bo jest równa S * dB/dt.

Ale tak jest WEWNĄTRZ solenoidu. Na zewnątrz (a zauważ, że w zadaniu jest odległość od osi = 4 cm, czyli więcej od promienia, równego 1.5 cm) sensownie możemy jedynie określić pole B w płaszczyźnie przechodzącej przez środek solenoidu.
I tak wymaga to ostrego całkowania i znajomości długości cewki.

Nie wiem więc, czy to zadanie jest rozwiązywalne z ilością danych w nim podanych.

Znalazłem link, tylko jest to plik PDF. Szukaj haseł:
Pawluk PERTURBACJE Z OBLICZANIEM POLA MAGNETYCZNEGO SOLENOIDU.

Tam chyba Autor oblicza te pola na zewnątrz cewki.

Postudiowałem takie zadanie, jeszcze w tym zbiorze zadań i znalazłem wyżej podobne zadanie. W tym zadaniu jest, również stosunek zwojów do długości oraz "długi" solenoid.

Z tego co widzę jest to rozwiązanie z perspektywy przekroju poprzecznego wykonanego w środku solenoidu.

Rozwiązanie wygląda następująco:

B = μ0 * n *I- obszar występowania ograniczone do wnętrza solenoidu.

ΦB = B*S - Strumień magnetyczny którego promień jest większy od promienia solenoidu

Później jak widzę, jest stwierdzone, że wektor pola elektrycznego jest styczny do strumienia i że jego wartość jest stała bo to cylindryczna symetria.

Można pomóc to dalej rozwiązać?

Chodzi o to, że pole magnetyczne na zewnątrz solenoidu nie rozkłada się równomiernie tak, jak by można przyjąć wewnątrz cewki. Jeżeli weźmiemy pętlę z drutu to inny prąd będzie się w niej indukował blisko końca cewki, bo tam pole magnetyczne jest "gęste", a inny w pewnym oddaleniu od końca. Inaczej mówiąc: przez niezmienione pole powierzchni takiej pętli przechodzi inny strumień magnetyczny.

Wewnątrz solenoidu nie byłoby problemu bo tam pole B jest równoległe do osi cewki.

Można się umówić, że to natężenie pola E badamy dokładnie q połowie długości solenoidu i potraktować cewkę jako dipol magnetyczny ??

Zadanie jest tak jak je dostałem z zbioru zadań Fizycznych, na przedmiot związany z magnetyzmem. Możliwe, że wkradł się gdzieś kruczek. Zamiast długości nie można wykorzystać zależności n/l? (n-ilość zwoji l- długość) ?