Electromagnetism
Aperçu
Every electric motor, every loudspeaker and every MRI scanner relies on the same principle: a current flowing through a magnetic field experiences a force. Electromagnetism connects electricity to magnetism and puts that connection to work in devices you use every day.
In this lesson you will trace the magnetic field around a current-carrying wire, build it into a solenoid, strengthen it into an electromagnet, and then apply Fleming's left-hand rule to predict forces. You will see how those forces drive a d.c. motor and make a loudspeaker cone vibrate to produce sound.
Objectifs
- Know that an electric current in a conductor produces a magnetic field around it
- Describe the construction of electromagnets
- Draw magnetic field patterns for a straight wire, a flat circular coil and a solenoid when each is carrying a current
- Know that there is a force on a charged particle when it moves in a magnetic field as long as its motion is not parallel to the field
- Understand why a force is exerted on a current-carrying wire in a magnetic field and how this effect is applied in simple d.c. electric motors and loudspeakers
- Use the left-hand rule to predict the direction of the resulting force when a wire carries a current perpendicular to a magnetic field
- Describe how the force on a current-carrying conductor in a magnetic field changes with the magnitude and direction of the field and current
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Évaluation de la leçon
Félicitations, vous avez terminé la leçon sur Electromagnetism. Maintenant que vous avez exploré le concepts et idées clés, il est temps de mettre vos connaissances à lépreuve. Cette section propose une variété de pratiques des questions conçues pour renforcer votre compréhension et vous aider à évaluer votre compréhension de la matière.
Vous rencontrerez un mélange de types de questions, y compris des questions à choix multiple, des questions à réponse courte et des questions de rédaction. Chaque question est soigneusement conçue pour évaluer différents aspects de vos connaissances et de vos compétences en pensée critique.
Utilisez cette section d'évaluation comme une occasion de renforcer votre compréhension du sujet et d'identifier les domaines où vous pourriez avoir besoin d'étudier davantage. Ne soyez pas découragé par les défis que vous rencontrez ; considérez-les plutôt comme des opportunités de croissance et d'amélioration.
- What shape is the magnetic field around a straight current-carrying wire? A) Straight parallel lines B) Concentric circles C) Radial lines pointing outward D) A single loop Answer: B
- Which of the following will NOT increase the strength of an electromagnet? A) Increasing the current B) Adding more turns to the coil C) Using a copper core D) Using a soft iron core Answer: C
- In Fleming's left-hand rule, what does the thumb represent? A) Current B) Magnetic field C) Force D) Voltage Answer: C
- A wire carries a current of 6.0 A through a 0.50 T field. The wire is 0.20 m long. What is the force on the wire? A) 0.06 N B) 0.60 N C) 6.0 N D) 60 N Answer: B
- What is the role of the split-ring commutator in a d.c. motor? A) It increases the current B) It reverses the current direction every half-turn C) It strengthens the magnetic field D) It provides the power supply Answer: B
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