Программа Расчет Соленоида
Программа Расчета Соленоида
Магнитное поле соленоида Применим теорему о циркуляции вектора для вычисления простейшего магнитного поля – бесконечно длинного соленоида, представляющего собой тонкий провод, намотанный плотно виток к витку на цилиндрический каркас (рис. 2.11 Соленоид можно представить в виде системы одинаковых круговых токов с общей прямой осью. Бесконечно длинный соленоид симметричен любой, перпендикулярной к его оси плоскости. Взятые попарно (рис. 2.12), симметричные относительно такой плоскости витки создают поле, в котором вектор перпендикулярен плоскости витка, т.е. Линии магнитной индукции имеют направление параллельное оси соленоида внутри и вне его.
Соленоид это електромагнит. Программа для расчета параметров и магнитного поля. Программу для расчета. Поэтому пришлось поискать программу для расчета соленоида Gauss.
2.12 Из параллельности вектора оси соленоида вытекает, что поле как внутри, так и вне соленоида должно быть однородным. Возьмём воображаемый прямоугольный контур 1–2–3–4–1 и разместим его в соленоиде, как показано на рисунке 2.13. 2.13 Второй и четвёртый интегралы равны нулю, т.к. Вектор перпендикулярен направлению обхода, т.е. Возьмём участок 3–4 – на большом расстоянии от соленоида, где поле стремится к нулю; и пренебрежём третьим интегралом, тогда где – магнитная индукция на участке 1–2 – внутри соленоида, – магнитная проницаемость вещества. Если отрезок 1–2 внутри соленоида, контур охватывает ток: где n – число витков на единицу длины, I – ток в соленоиде (в проводнике). Тогда магнитная индукция внутри соленоида:, (2.7.1) Вне соленоида: и, т.е.
Программа Расчет Магнитного Поля Соленоида
Бесконечно длинный соленоид аналогичен плоскому конденсатору – и тут, и там поле однородно и сосредоточено внутри. Произведение nI – называется число ампер витков на метр. У конца полубесконечного соленоида, на его оси магнитная индукция равна:, (2.7.2) Практически, если длина соленоида много больше, чем его диаметр, формула (2.7.1) справедлива для точек вблизи середины, формула (2.7.2) для точек около конца. Если же катушка короткая, что обычно и бывает на практике, то магнитная индукция в любой точке А, лежащей на оси соленоида, направлена вдоль оси (по правилу буравчика) и численно равна алгебраической сумме индукций магнитных полей создаваемых в точке А всеми витками. В этом случае имеем: В точке, лежащей на середине оси соленоида магнитное поле будет максимальным:, (2.7.3) где L – длина соленоида, R – радиус витков. В произвольной точке конечного соленоида (рис.
2.14) магнитную индукцию можно найти по формуле, (2.7.4) Рис. 2.14 На рисунке 2.15 изображены силовые линии магнитного поля: а) металлического стержня; б) соленоида; в) железные опилки, рассыпанные на листе бумаги, помещенной над магнитом, стремятся вытянуться вдоль силовых линий; г) магнитные полюсы соленоида.