Что такое магнитное поле катушки?
Магнитное поле катушки рассмотрим на примере магнитного поля кольцевой и цилиндрической катушек.
Магнитное поле кольцевой катушки
Магнитное поле кольцевой катушки состредоточено внутри катушки с током.
Силовые линии магнитного поля кольцевой катушки являются концентрическими окружностями.
Определим магнитное поле кольцевой катушки, используя закон полного тока.
Выбираем контур радиусом r внутри кольцевой катушки. Контур будет совпадать с силовой линией магнитного поля катушки. МДС F вдоль контура:
где Hr – проекция вектора напряженности магнитного поля катушки на направления касательной, напряженность одинакова для всех точек контура;
2πr – длина контура.
Отсюда получим значение напряженности:
где ΣI – полный ток;
w – число витков катушки.
Полученное формула напряженности магнитного поля кольцевой катушки и определяет магнитное поле катушки в каждой точке контура.
Магнитное поле цилиндрической катушки
Теперь рассмотрим цилиндрическую катушку с током. Высоту катушки обозначаем через L, а её внутренний диаметр через D. Если высота цилиндрической катушки больше или равна её пяти внутренним диаметрам, то напряженность магнитного поля в любой точке А в средней части цилиндрической катушки:
Если условие L >= 5D не соблюдается, то магнитное поле цилиндрической катушки определяем по формуле (см. аналогию в статье Магнитное поле прямолинейного тока):
Так описывается магнитное поле катушки с током.