Соленоид (от греч. solen - трубка и eidos - вид) - проволочная спираль с
током, характеризуемая числом витков на единицу длины п, длиной
l, диаметром d; толщина провода и шаг спирали (винтовой линии)
малы по сравнению с d и l. Термин «С.» применяют и в более
широком значении - так называют катушки с произвольным сечением (квадратный
С., прямоуг. С.), и не обязательно цилиндрические (тороидальный С.). Различают
длинный С. (l
d)и короткий (l
d). В тех случаях, когда соотношение между d и l специально
не оговаривается, подразумевается длинный С. В теоретич. физике моделью
С. служит система поверхностных токов jП, текущих по
цилиндрич. поверхности перпендикулярно к образующей (jП
= nI, где I -ток моделируемого С.).
С. изобретён в 1820 А. Ампером (A. Ampere) для усиления открытого X. Эрстедом (Н. Oersted) магн. действия тока и был применён Д. Араго (D. Arago) в опытах по намагничиванию стальных стержней. Магн. свойства С. были экспериментально изучены Ампером в 1822 (тогда же им был введён и термин «С.»), была установлена эквивалентность С. постоянным природным магнитам той же конфигурации, что явилось подтверждением электродинамич. теории Ампера, объяснявшей магнетизм взаимодействием скрытых в телах кольцевых молекулярных токов.
Энергия магн. поля С. с точностью до величины порядка d/l сосредоточена
внутри С. Вдали от концов С. внутр. поле близко к однородному с напряжённостью
Н = пI в СИ (в гауссовой системе единиц H = 4pnI/с).
Внеш. поле С. близко к полю двух магн. зарядов ±qm, помещённых
на его концах [
(
- магн. постоянная)
в СИ,
в
гауссовой системе единиц]. Силовые линии магн. поля С. приведены на рис.
С. используются в физике и технике для создания квазподнородных магн. полей и в качестве индуктивных элементов токовых цепей. С. с ферромагн. сердечниками применяются в качестве электромагнитов.
Г. В. Пермитин
|
![]() |