Онлайн


Магнитное поле катушки с током

5

 Модель наглядно демонстрирует магнитное поле катушки (соленоида) с током. Поле показано как вне катушки, так и внутри.

 

 

Подробнее

 В катушке витки навиты на цилиндрическую поверхность вплотную друг к другу, причём равномерно, т. е.  число витков на участке катушки длиной l пропорционально l и коэффициент пропорциональности не зависит от выбора участка катушки. Если длина катушки бесконечна (или её длина значительно больше других размеров или расстояний), то магнитное поле внутри катушки можно считать однородным, а полем вне катушки можно пренебречь. Величина индукции магнитного поля B внутри бесконечно длинной катушки определяется формулой

m51

где w -число витков на участке катушки длиной l. Магнитное поле катушки зависит только от произведения Iω и это значит, что одно и то же поле можно получить, либо при большом токе, но малом числе витков, либо при малом токе, но большом числе витков.

5.1
Рис. Поперечное сечение  катушки с током I. Крестик и точка на сечениях проводов обозначают направление тока I: крестик -это вид "хвостового оперения" стрелки, обозначающей ток I, а точка -носик (остриё) этой стрелки. Линии магнитного поля изображается окружностями с центрами на оси бесконечного прямого проводника с током являются замкнутыми линиями, охватывающими провод, и лежат в плоскости, проходящей через ось катушки. Ось катушки является линией магнитного поля и принято считать, что она замыкается в "бесконечно удалённой точке". В идеальном случае бесконечно длинной катушки все линии магнитного поля являются прямыми и расположены внутри катушки параллельно её оси. Поле внутри катушки однородно (т. е. одинаково во всех точках внутри катушки). Вектор B в точке внутри катушки показан красным цветом. В катушке конечной длины однородность поля нарушается вблизи концов катушки. На концах катушки линии поля выходят из катушки, сильно расходятся, а затем сходятся и заходят внутрь катушки с другой стороны. Величина вектора магнитной индукции магнитного поля в точке M пропорциональна "густоте" линий поля, находящейся на расстоянии r от провода. Вектор B касателен к линиям поля, а его направление определяется по правилу буравчика: если ввинчивать буравчик вдоль ближайшего участка витка, то вращение ручки буравчика покажет примерное направлене магнитного поля. Условно показана ручка буравчика и красные стрелки, указывающие направление её вращения, при котором буравчик ввинчивается/вывинчивается в направлении тока. Ось буравчика перпендикулярна плоскости рисунка. Видно, что движение концов ручки согласовано с направлением линий магнитного поля, проходящих вблизи буравчика.