Магнитное поле в соленоиде и тороиде

Соленоидом называется катушка с большим числом витков. Рассмотрим соленоид длиной , имеющей N витков, по которому течет постоянный ток I. Предположим, что у соленоида: >>d, где d - диаметр витков (бесконечно длинный соленоид).

Внутри соленоида магнитное поле однородно, а вне соленоида – неоднородное и очень слабое (рисунок 15). Можно считать, что в бесконечно длинном соленоиде все поле сосредоточено внутри его, а полем вне соленоида можно пренебречь.

Рисунок 15. Магнитное поле соленоида

Выберем замкнутый прямоугольный контур АВСДА, охватывающий N витков. Тогда циркуляция: .

На участках АВ, СД и СВ контур перпендикулярен линиям магнитной индукции и индукция

= 0; На участке ДА циркуляция индукции

равна

(контур совпадает с линией магнитной индукцией):

отсюда магнитная индукция и напряженность поля внутри соленоида,

находящегося в вакууме:

Тороид – кольцевая катушка.

Магнитная индукция внутри обмотки тороида, находящегося в вакууме,

где - число витков.

Магнитное поле вне тороида отсутствует.

Контрольные вопросы

1. Изложите закон Ампера. Как определить направление силы Ампера?

2. Приведите формулу для определения силы взаимодействия двух параллельных токов.

3. Чему равна магнитная индукция, создаваемая движущимся электрическим зарядом?

4. Дайте определение силы Лоренца. Как определить модуль и направление силы Лоренца?

5. Как вычисляется циркуляция вектора по произвольному замкнутому контуру и что она показывает?

6. Что такое соленоид и чему равна магнитная индукция внутри соленоида?

7. Что такое тороид и чему равна магнитная индукция внутри тороида?

<6 7 8910 11 12 >

Дата добавления: 2015-06-12; просмотров: 920;