Υπολογιστής Μαγνητικού Πεδίου Σωληνοειδούς

Τύπος

How this is calculated

Ένα σωληνοειδές είναι ένα πυκνά τυλιγμένο πηνίο σύρματος. Όταν ρέει ρεύμα μέσα από αυτό, το πεδίο μέσα σε ένα ιδανικό (απείρως μακρύ) σωληνοειδές είναι σχεδόν ομοιόμορφο και παράλληλο στον άξονά του. Αυτός ο υπολογιστής λαμβάνει τρεις εισόδους: τον αριθμό των σπειρών N (αδιάστατο πλήθος βρόχων σύρματος), το μήκος του πηνίου L σε μέτρα, και το ρεύμα I σε ampere. Η πυκνότητα σπειρών υπολογίζεται ως n = N / L, ο αριθμός των σπειρών ανά μέτρο.

Το αξονικό πεδίο είναι τότε B = μ0 · n · I, όπου μ0 = 4π×10⁻⁷ T·m/A είναι η μαγνητική διαπερατότητα του κενού. Το αποτέλεσμα B αναφέρεται σε tesla, μαζί με βολικές μετατροπές σε millitesla και gauss (1 T = 10⁴ G). Η αύξηση των σπειρών, η αύξηση του ρεύματος, ή η μείωση του μήκους του πηνίου ανεβάζουν όλα το πεδίο.

Το μοντέλο υποθέτει έναν πυρήνα αέρα (ή κενού), ένα μακρύ πηνίο όπου τα φαινόμενα άκρων είναι αμελητέα, και μια μοναδική στρώση ομοιόμορφα κατανεμημένων σπειρών. Για έναν σιδηρομαγνητικό πυρήνα, πολλαπλασιάστε με τη σχετική διαπερατότητα μr. Κοντά στα άκρα ενός πραγματικού σωληνοειδούς το πεδίο είναι περίπου το μισό της εσωτερικής τιμής, και έξω από ένα ιδανικό σωληνοειδές το πεδίο είναι περίπου μηδέν. Το μήκος πρέπει να είναι μεγαλύτερο του μηδενός για να ορίσει μια πεπερασμένη πυκνότητα σπειρών.