МАГНИТНОЕ ПОЛЕ КАТУШКИ С ТОКОМ
Проведем окружность радиуса R, совпадающую со средней магнитной линией кольцевой катушки (рис. 3-11), имеющей равномерно распределенную обмотку, состоящую из ɯ витков.
Полный ток, пронизывающий поверхность, ограниченную средней магнитной линией, ΣI = Iɯ
Вследствие симметрии напряженность поля Н в точках, расположенных на средней магнитной линии, будет одинаковой.
Намагничивающая сила
FM = Hl = H • 2πR
Согласно закону полного тока
Iɯ = Hl.
Напряженность магнитного поля на средней магнитной линии (осевой линии) кольцевой катушки
H = Iɯ : l
Рис. 3-11. Кольцевая катушка.
а магнитная индукция
B = μaH = μa(Iɯ/l)
Считая магнитную индукцию на осевой линии кольцевой катушки равной ее среднему значению (что допустимо при R1 — R2 < R1), напишем выражение для магнитного потока катушки:
Ф = BS = μа((IɯS):l)
Рис. 3-12. Цилиндрическая катушка.
Зависимость (3-20) аналогична закону Ома для электрической цепи и поэтому называется законом Ома для магнитной цепи; здесь Ф — магнитный поток аналогичен току; FM — н. с. аналогична э. д. с, a RM — сопротивление магнитной цепи — магнитопровода — аналогично сопротивлению электрической цепи. Под магнитной цепью здесь следует понимать магнитопровод — сердечник, в котором под действием н. с. замыкается магнитный поток.
Цилиндрическую катушку (рис. 3-12) можно рассматривать как часть кольцевой катушки с бесконечно большим
радиусом с обмоткой, расположенной только на части сердечника, длина которой равна длине катушки. Напряженность поля и магнитная индукция на осевой линии в центре катушки определяются по тем же формулам, как и для кольцевой катушки. Но для цилиндрической катушки эти формулы являются приближенными. Ими можно пользоваться для определения Н и В внутри длинной катушки, длина которой значительно больше ее диаметра.
Статья на тему Магнитное поле катушки с током