Ru solenoid: ООО НПП «Технопроект» Передовая техника для управления потоками

Выбрав прямоугольный путь, относительно которого можно вычислить закон Ампера, такой, что длина стороны, параллельной полю соленоида, равна L дает взнос BL
внутри катушки.
Поле
по сути
перпендикулярно к
стороны
путь, давая
незначительный
вклад. Если
конец взят до сих пор
от катушки, которая
поле пренебрежимо мало, то
длина внутри катушки
является доминирующим вкладом.

Концепции магнитного поля

Токи как источники магнитного поля

Активная формула: нажмите на количество, которое вы хотите рассчитать. Магнитное поле = проницаемость x плотность витков x ток

Для соленоида длиной L = м с N = витков,
плотность витков n=N/L= витков/м.

Если ток в соленоиде I = ампер

и относительная проницаемость ядра k = ,

, то магнитное поле в центре соленоида равно

.

B = Тесла = гаусс.

Магнитное поле Земли составляет около половины гаусса.

Относительная магнитная проницаемость магнитного железа составляет около 200.

Введите данные, затем щелкните количество, которое вы хотите рассчитать, в активной формуле над точками ввода данных. Для неуказанных параметров будут введены значения по умолчанию, но числа не будут принудительно согласованы, пока вы не нажмете на количество для расчета.

Концепции магнитного поля

Токи как источники магнитного поля

Соленоид

Соленоид

Соленоид ^{[nb 1]} представляет собой катушку, свернутую в плотно упакованную спираль. В физике термин 9Соленоид 0061 относится к длинной тонкой петле из проволоки, часто наматываемой на металлический сердечник, которая создает магнитное поле, когда через нее проходит электрический ток. Соленоиды важны, потому что они могут создавать управляемые магнитные поля и могут использоваться в качестве электромагнитов. Термин соленоид относится конкретно к магниту, предназначенному для создания однородного магнитного поля в объеме пространства (где может проводиться какой-либо эксперимент).

В машиностроении термин 9Соленоид 0061 может также относиться к различным преобразователям, которые преобразуют энергию в линейное движение. Этот термин также часто используется для обозначения соленоидного клапана, который представляет собой интегрированное устройство, содержащее электромеханический соленоид, который приводит в действие пневматический или гидравлический клапан, или соленоидный переключатель, представляющий собой особый тип реле, внутри которого используется электромеханический соленоид для управлять электрическим выключателем; например, соленоид автомобильного стартера или линейный соленоид, который является электромеханическим соленоидом.

Магнитное поле соленоида

Внутри

Это вывод магнитного поля вокруг соленоида, достаточно длинного, чтобы можно было игнорировать краевые эффекты. На диаграмме справа мы сразу знаем, что поле указывает на положительные z внутри соленоида и в отрицательном z направлении снаружи соленоида.

Соленоид с 3 петлями Ампера

Мы видим это, применяя правило захвата правой рукой для поля вокруг провода. Если мы обхватим провод правой рукой так, чтобы большой палец был направлен в направлении тока, изгиб пальцев покажет, как ведет себя поле. Поскольку мы имеем дело с длинным соленоидом, все компоненты магнитного поля, не направленные вверх, компенсируются симметрией. Снаружи происходит аналогичная отмена, и поле направлено только вниз.

Теперь рассмотрим воображаемый контур c , расположенный внутри соленоида. По закону Ампера мы знаем, что линейный интеграл B (вектор магнитного поля) вокруг этого контура равен нулю, так как он не содержит электрических токов (можно также предположить, что электрическое поле контура, проходящее через контур, постоянно при такие условия: постоянный или постоянно изменяющийся ток через соленоид). Выше мы показали, что внутри соленоида поле направлено вверх, поэтому горизонтальные участки петли c ничего не дает в интеграл. Таким образом, интеграл верхней части 1 равен интегралу нижней части 2. Поскольку мы можем произвольно изменять размеры петли и получать тот же результат, единственное физическое объяснение состоит в том, что подынтегральные функции фактически равны, то есть магнитное поле внутри соленоида радиально однородно. Заметьте, однако, что ничто не запрещает ему изменяться в продольном направлении, что на самом деле и происходит.

Снаружи

Магнитное поле, создаваемое соленоидом (вид в разрезе), описанное с помощью силовых линий

Аналогичный аргумент можно применить к контуру и , чтобы сделать вывод, что поле вне соленоида является радиально однородным или постоянным. Этот последний результат, строго верный только вблизи центра соленоида, где силовые линии параллельны его длине, важен, поскольку он показывает, что поле снаружи практически равно нулю, поскольку радиусы поля вне соленоида будут стремиться к бесконечность.

Можно также использовать интуитивный аргумент, чтобы показать, что поле вне соленоида на самом деле равно нулю. Линии магнитного поля существуют только в виде петель, они не могут расходиться или сходиться в точке, как линии электрического поля (см. Закон Гаусса для магнетизма). Линии магнитного поля следуют вдоль продольного пути соленоида внутри, поэтому они должны идти в противоположном направлении снаружи соленоида, чтобы линии могли образовать петлю.