1. Страница 2. 4. 2. Однородное магнитное поле в соленоиде
http://www.youtube.com/watch?v=hLlciaF5DN0&feature=related Гипотеза Ампера 3.52
Большой практический интерес представляет магнитное поле катушки с током.
Соленоид (греч. «солен» – труба) — это катушка индуктивности в виде намотанного на
цилиндрическую поверхность изолированного проводника, по которому течёт
электрический ток. Электрический ток в обмотке создаёт в окружающем пространстве
магнитное поле соленоида. Соленоид становится магнитом.
Железные опилки притягиваются к концам катушки при прохождении
через неё электрического тока и отпадают при отключении тока. На рисунке 3
показана картина магнитного поля катушки с током, полученная с помощью железных
опилок.
Рис. 3.
Внутри катушки линии магнитной индукции параллельны друг другу, а на концах
расходятся и замыкаются вне катушки. Подобная картина аналогична расположению
линий магнитной индукции поля полосового магнита (см. рис. 4).
Рис. 4.
Если подвесить катушку с током на тонких и гибких проводниках и дать ей возможность
свободно вращаться, то она установится так, что один её конец будет обращён на север,
другой — на юг (рис.5).
Рис. 5.
Следовательно, катушка с током подобна магниту. Если поменять направление тока в
катушке, то она повернётся на 180°. Это свидетельствует о том, что направление линий
индукции магнитного поля катушки связано с направлением тока в проводнике.

2. Для определения направления линий магнитной индукции магнитного поля,
возникающего в катушке с током, можно также воспользоваться правилом буравчика,
сформулировав его так:
если направление вращения ручки буравчика совпадает с направлением тока в катушке, то
направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением линий
магнитной индукции внутри катушки.
На рисунке 4 линии магнитной индукции, совпадающие с направлением поступательного
движения острия буравчика, выходят из правой части катушки с током. Следовательно,
справа у катушки с током северный полюс, а слева — южный. Внутри соленоида, длина
которого значительно больше диаметра, магнитные линии магнитного поля параллельны
и направлены вдоль соленоида. Здесь магнитное поле однородно, его напряжённость
пропорциональна силе тока и числу витков. Внешнее магнитное поле соленоида
неоднородно.
На рисунке 6 показано однородное магнитное поле:
Рис. 6.
В однородном магнитном поле линии магнитной индукции расположены параллельно и
с одинаковой густотой и вектор магнитной индукции во всех произвольно выбранных
точках поля одинаков и как по модулю, так и по направлению.
Магнитное поле называется однородным, если во всех его точках магнитная индукция
одинакова. В противном случае называется неоднородным.
Магнитное поле постоянного магнита остаётся неизменным, магнитное поле катушки с
током можно изменять. Если увеличить силу тока в проводнике, то индукция магнитного
поля тока также увеличится. Сила магнитного поля катушки с током зависит от
числа витков катушки, от силы тока в цепи и от наличия сердечника в катушке.
Чем большее число витков в катушке и чем больше сила тока, тем сильнее магнитное
поле. Железный сердечник, введённый внутрь катушки с током усиливает магнитное
поле катушки.
Соленоид с сердечником во внутренней полости представляет собой электромагнит.
Электромагнит — это устройство, состоящее из токопроводящей обмотки и железного
сердечника, который намагничивается при прохождении по обмотке электрического тока
и притягивающегося якоря.

3. Рис. 6.
Обмотка выполняется из изолированного алюминиевого или медного провода.
Существуют также электромагниты с обмоткой из сверхпроводящих материалов.
Сердечники изготавливают из стали или чугуна, или железоникелевых
(железокобальтовых ) сплавов, которые с целью уменьшения вредных вихревых токов
выполняют не цельными, а из набора листов.
Полезные свойства электромагнитов:
быстро размагничиваются при выключении тока,
можно изготовить любых размеров,
при работе можно регулировать магнитное действие,
меняя силу тока в цепи.
http://www.youtube.com/watch?v=f6HFOhGl2Fc Высоковольтный генератор.mp4 1.30