Магнитное поле кольцевой и цилиндрической катушек. Графическое изображение кольцевой и цилиндрической катушек, их магнитные поля

Магнитное поле кольцевой катушки сосредоточено 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: F = Hr * 2πr. где Hr - проекция вектора напряженности магнитного поля катушки на направления касательной, напряженность одинакова для всех точек контура; 2πr - длина контура. Отсюда получим значение напряженности: Hr = F/2πr = Σ I/2πr = Iw/2πr, где Σ I - полный ток; w - число витков катушки. Полученное формула напряженности магнитного поля кольцевой катушки и определяет магнитное поле катушки в каждой точке контура. Магнитная индукция: B=М_a*IW/2πr= М_a*H, где M_a-магнитная постоянная 4π*10^-7Гн/м.

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: HA = Iw/L

Если условие L >= 5D не соблюдается, то магнитное поле цилиндрической катушки определяем по формуле HA = Iw(cosα + cosβ)/(2L). Так описывается магнитное поле катушки с током. Магнитная индукция: B= М_a*(IW/l), где M_a-магнитная постоянная 4π*10^-7Гн/м. Графическое изображение кольцевой катушки:

Цилиндрическую катушку можно рассматривать как часть кольцевой с бесконечно большим радиусом. Графическое изображение цилиндрической катушки: