Solenoidem nazywamy cewkę ciasno nawiniętą wzdłuż linii śrubowej.
Przestrzeń wokół magnesu lub przewodnika z prądem nazwana jest polem magnetycznym. Podstawową wielkością charakteryzującą to pole jest wektor indukcji magnetycznej
. styczna do linii indukcji w dowolnym punkcie wyznacza kierunek wektora indukcji, a jego zwrot określa reguła śruby prawoskrętnej.
Siła
definiuje indukcję działającą na ładunek dodatni q poruszający się w polu magnetycznym z prędkością
. Jeżeli na ładunek q działa siła odchylająca
, to w dowolnym punkcie istnieje pole magnetyczne o indukcji
spełniającej warunek:
Siła odchylająca ma maksymalną wartość dla kąta 90° .
Jednostką indukcji w układzie SI jest tesla [T].
[T] = kg A-1 s-1
gdy siła jest prostopadła do wektora prędkości, to dla stałego pola magnetycznego praca wykonana przez tę siłę jest równa 0. stałe pole magnetyczne nie może zmienić energii kinetycznej naładowanej cząstki, może tylko tę cząstkę odchylać. Kształt toru zależy od kąta pomiędzy
i
.
Prawo Ampere'a:
- wektor indukcji
- przenikalność magnetyczna próżni
- natężenie prądu w przewodniku
Indukcja pola magnetycznego powstającego w nieskończenie długim solenoidzie.
z - liczba zwojów
l - długość cewki
Ogólnie:
Obliczenia i rachunek błędów:
Dla zmiennej wartości natężenia i stałej liczby zwojów:
=>
Przy stałym natężeniu prądu i zmiennej się liczbie zwojów
l - 8,1 cm = 0,081 m
Wyniki:
Dla stałej liczby zwojów, zmiennego natężenia
Dla zmiennej liczby zwojów, stałego natężenia