Câmpul magnetic al solenoidului și toroid

Solenoidul este un fir, strâns înfășurat în jurul cadrului cilindric. Linii de intensitatea câmpului magnetic al solenoidului au forma prezentată în Fig. 3.22 și 3.23.

Formula (3.48) poate fi folosit pentru a calcula câmpul magnetic de inducție în interiorul solenoidului este infinit. În acest caz, solenoidul este convenabil să ia în considerare, ca un sistem de bobine circulare, cu o axă dreaptă comună. Liniile de câmp în interiorul paralel solenoid cu axa sa, iar câmpul solenoid este omogen. Pentru a calcula circulația conturului dreptunghiular ia a-b-c-d (fig. 3.22).

Fig. 3.22 Câmpul magnetic în interiorul solenoidului

Fig. 3.23 Câmpul magnetic al solenoidului

Circulația unui vector al acestui circuit poate fi reprezentat ca

deoarece în aceste zone. Deoarece solenoidul este infinit lung, liniile de înaltă tensiune care se execută în ea, începe la infinit și du-te la infinit. Prin urmare, câmpul magnetic din afara solenoid offline. prin urmare

Apoi, circulația vectorului într-o buclă închisă poate fi scrisă ca

în cazul în care B # 8209; valoarea inducției câmpului magnetic în punctele segment de localizare a unui # 8209; b. și l # 8209; Lungimea acestui segment.

Curentul total de circuit acoperit Ipoln = NLI. unde # 8209; numărul de spire pe unitatea de lungime a solenoidului, I # 8209; curentul în solenoid. Apoi, în conformitate cu (3,51):

în cazul în care se transformă în forma sa finală

Astfel, câmpul solenoid infinit este omogen, concentrat în întregime în interiorul solenoidului, iar liniile de forță ale vectorului magnetic de inducție paralelă cu axa solenoidului.

Dacă divizat mental solenoid fără sfârșit un plan perpendicular pe axa solenoid, punctele de câmp magnetic în acest plan vor fi create în mod egal de ambele jumătăți ale solenoidului. Dacă acum eliminăm jumătate din solenoid, apoi la capătul unui solenoid semi-infinit B va fi egal cu:

În practică, dacă solenoidul este considerabil mai mare decât diametrul său, cu formula (3.53) este valabil pentru partea de mijloc a solenoidului și formula (3.54) la punctele lângă capete.

Astfel, câmpul magnetic scade spre margine. Un astfel de efect de margine este absent în rană solenoid într-un inel, așa-numita gogoasa. Principala caracteristică a acestuia este că toate câmpul magnetic este concentrat în interiorul toroid. Liniile de vector inducție magnetică sunt închise cercuri concentrice (fig. 3.24). Alegerea uneia dintre aceste cercuri pentru circuitul de by-pass, si aplicarea Teorema Circulation, ușor de dovedit că se obține subiectul este aceeași formulă ca cea pentru solenoid infinit lung

În acest caz, câmpul este uniformă în fiecare dintre secțiunile toroid. Dar, în diferite secțiuni ale diferitelor obiective, și are sens să vorbim despre omogenitate domeniu în întreaga toroid numai în mod condiționat, adică numai unitatea de vector.

Fig. toroid 3,24 Domeniul

Folosind teorema curentul total, putem obține inducția câmpului magnetic pe axa toroid, având un miez magnetic (fig. 3.24)

în care - permeabilitatea magnetică a miezului; - numărul de spire înfășurate pe toroid; - raza liniei mediane a toroid.