thumb|250px|Соленоид со еднослојно намотување. thumb|250px|Образување на магнетен тек во соленоид. Во центарот по должината на оската на соленоидот магнетното поле е практично еднородно. thumb|250px|Шема на магнетни и виорни електрични полиња во соленоид при протекување наизменична струја низ намотката.
Соленоид (од = „цевка“ + εἶδος = „сличен, налик“) — вид калем (индуктор).
Конструктивно, долгите соленоиди имаат еднослојно (види слика) или повеќеслојно намотување.
Исто така, соленоиди често се нарекуваат и електромеханички извршни механизми, обично со подвижно феромагнетно јадро. Во таква примена, соленоидот речиси секогаш е опремен со надворешно феромагнетно магнетно коло, обично наречено јарем.
Доколку должината на соленоидот значително го надминува пречникот на намотувањето, а бројот на навивки по единица должина е еднаков по целата должина на соленоидот, тогаш во внатрешноста на соленоидот при пуштање електрична струја се создава магнетно поле, кое е блиску до еднородно.
Бесконечно долг соленоид — е соленоид чија должина тежи кон бесконечност при конечен пречник на намотувањето. Внатре во бесконечен соленоид со еднородно намотување, при пуштање електрична струја, магнетното поле ќе биде строго еднородно.
Соленоид при пуштање еднонасочна струја во намотката Ако должината на соленоидот е многу поголема од неговиот пречник и не се користи магнетен материјал, тогаш при протекување на струја низ намотката внатре во калемот се создава магнетно поле, насочено паралелно со неговата оска, кое е еднородно и за еднонасочна струја по големина е еднакво на:
(СИ) (СГС)
каде — магнетна пермеабилност на вакуум, — број на навивки по единица должина на соленоидот, — број на навивки, — должина на соленоидот, — струја во намотката.
Бидејќи двете половини од бесконечен соленоид во точката на нивното спојување внесуваат еднаков придонес во вкупното магнетно поле, магнетната индукција на полубесконечен соленоид на неговиот крај ќе биде двојно помала отколку во волуменот. Истото може да се каже за јачината на полето на краевите на конечен, но доволно долг соленоид:
(СИ)
При протекување на струја во соленоидот се складира енергија еднаква на работата што е потребно да се изврши за воспоставување на тековната струја . Големината на оваа енергија е:
каде — потокоспојување, — магнетен тек во соленоидот, — индуктивност на соленоидот.
При промена на струјата во соленоидот се јавува ЕМС на самоиндукција, чија вредност е:
.
Индуктивност на соленоидот Индуктивноста на соленоидот се изразува на следниов начин:
(СИ) (СГС)
каде — магнетна пермеабилност на вакуум, — број на навивки по единица должина, — број на навивки, — волумен на соленоидот, — должина на проводникот намотан на соленоидот, — плоштина на напречниот пресек на соленоидот, — должина на соленоидот, — пречник на навивката.
Без користење на јадро од магнетен материјал, магнетната индукција во границите на соленоидот е фактички константна и еднаква на
каде — јачина на струјата.
Пренебрегнувајќи го отстапувањето на магнетното поле од еднородното на краевите на соленоидот, добиваме дека потокоспојувањето низ калемот е еднакво на магнетната индукција помножена со плоштината на напречниот пресек и бројот на навивки :
Оттука следува формулата за индуктивност на соленоидот еквивалентна на претходните две формули:
Соленоид при напојување со наизменична струја При напојување со наизменична струја, соленоидот создава магнетно поле што се менува со текот на времето. Ако соленоидот се користи како извршен електромагнет, тогаш при наизменична струја големината на силата на привлекување на котвата од феромагнетен материјал се менува. Во случај на примена на котва од магнетно мек материјал, насоката на силата на привлекување не се менува. Во случај на примена на котва од постојан магнет, насоката на силата се менува.
При наизменична струја, соленоидот има комплексна отпорност, чија активна компонента е определена од активната отпорност на намотката и загубите, а реактивната компонента е определена од индуктивноста на намотката.
Наводи Савельев И. В., Курс общей физики: Учебное пособие. В 3-х т. Том 2. Электричество и магнетизм. — М.: Наука, 1988.
Надворешни врски
Interactive Java Tutorial: Magnetic Field of a Solenoid, National High Magnetic Field Laboratory Discussion of Solenoids at Hyperphysics
Категорија:Магнетизам Категорија:Физика на забрзувачите Категорија:Грцизми