Энергия магнитного поля соленоида

Солено́ид — разновидность катушки индуктивности.

под термином «соленоид» подразумевается цилиндрическая обмотка из провода, причём длина такой обмотки многократно превышает её диаметр.

Конструктивно длинные соленоиды выполняются как в виде однослойной намотки так и многослойной.

Если длина намотки значительно превышает диаметр намотки, то в полости соленоида при подаче в него электрического тока порождается магнитное поле, близкое к однородному.

Если длина соленоида намного больше его диаметра и не используется магнитный материал, то при протекании тока по обмотке внутри катушки создаётся магнитное поле, направленное вдоль оси, которое однородно и для постоянного тока по величине равно

(СИ),

(СГС),

где — магнитная проницаемость вакуума, — число витков на единицу длины соленоида, — число витков, — длина соленоида, — ток в обмотке.

При протекании тока соленоид запасает энергию, равную работе, которую необходимо совершить для установления текущего тока . Величина этой энергии равна

где — потокосцепление, — магнитный поток в соленоиде, — индуктивность соленоида.

При изменении тока в соленоиде возникает ЭДС самоиндукции, значение которой

Энергия магнитного поля соленоида

W - энергия магнитного поля
B - магнитная индукция
H - напряжённость магнитного поля
V - объём