Кольца Гельмгольца (катушки Гельмгольца) — две соосно расположенные одинаковые радиальные катушки, расстояние между центрами которых равно их среднему радиусу. В центре системы имеется зона однородного магнитного поля. Используются для получения постоянного, переменного или импульсного магнитного поля с зоной однородности, которое обычно используется в экспериментах, а также для калибровки датчиков магнитной индукции, намагничивания и размагничивания постоянных магнитов, размагничивания стальных заготовок, деталей и инструментов. Область поля с неоднородностью менее 1% является эллипсоидом вращения близким к сфере радиусом 0.3R, что почти в 4 раза больше чем для одного кольца. Эллипсоид немного сжат вдоль оси.
Названы в честь немецкого физика Германа Гельмгольца.
Вывод значения индукции на оси системы из двух колец
Суммарный модуль индукции магнитного поля может быть получен из Закона Био — Савара — ЛапласаField on Axis of Current Loop :
где — магнитная постоянная = — ток через катушку, в амперах; — радиус катушки, в метрах; — расстояние по оси катушек, в метрах.
Каждая катушка состоит из витков. Общий ток катушки:
Тогда:
Принимая во внимание, что расстояние по оси от катушки до центра имеем:
Примечания
Категория:Магнетизм