სოლენოიდი არის მავთულის ხვია, რომელიც არსებითად გრძელია ვიდრე მისი დიამეტრი, რომელიც წარმოქმნის მაგნიტურ ველს, როდესაც მასში გადის მიმდინარეობა. პრაქტიკაში, ეს ხვია შემოხვეულია მეტალის ბირთვზე და მაგნიტური ველის სიმტკიცეზე დამოკიდებულია კოჭის სიმკვრივეზე, მაგისტრალზე გატარებულ მიმდინარეობაზე და მაგნიტურ თვისებებზე ძირითადი
ეს სოლენოიდს ქმნის ელექტრომაგნიტის ტიპად, რომლის დანიშნულებაა კონტროლირებადი მაგნიტური ველის წარმოქმნა. ეს ველი შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა მიზნებისათვის, რაც დამოკიდებულია მოწყობილობაზე, მაგნიტური ველის წარმოქმნისთვის გამოყენებული იქნება ელექტრომაგნიტად, ხელი შეუშალოს მიმდინარე ცვლილებებს, როგორც ინდუქტორს, ან გადაიქცეს მაგნიტურ ველში შენახული ენერგია კინეტიკურ ენერგიად, როგორც ელექტროძრავა.
სოლენოიდის წარმოების მაგნიტური ველი
სოლენოიდის წარმოების მაგნიტური ველის პოვნა შესაძლებელია გამოყენებითამპერის კანონი. მივიღებთ
Bl = \ mu_0 NI
სადბარის მაგნიტური ნაკადის სიმკვრივე,ლარის სოლენოიდის სიგრძე, μ0 არის მაგნიტური მუდმივა ან მაგნიტური გამტარობა ვაკუუმში,ნარის ბრუნვის რაოდენობა სპირალში დამეამჟამინდელი არის ხვია.
დაყოფა მთელილ, ჩვენ ვიღებთ
B = \ mu_0 (N / l) I
სადN / lარისგამოდის სიმჭიდროვეან ბრუნვის რაოდენობა ერთეულის სიგრძეზე. ეს განტოლება ვრცელდება სოლენოიდებზე მაგნიტური ბირთვების გარეშე ან თავისუფალ სივრცეში. მაგნიტური მუდმივაა 1.257 10-6 ჰ / მ
მაგნიტური გამტარობამასალა არის მისი შესაძლებლობა, ხელი შეუწყოს მაგნიტური ველის ფორმირებას. ზოგიერთი მასალა სხვებზე უკეთესია, ამიტომ გამტარიანობა არის მაგნიტიზაციის ხარისხი, რომელსაც მასალა განიცდის მაგნიტური ველის საპასუხოდ. ფარდობითი გამტარიანობაμრ გვეუბნება, რამდენად იზრდება ეს თავისუფალი სივრცის ან ვაკუუმის მიმართ.
\ mu = \ mu_r \ mu_0
სადμარის მაგნიტური გამტარიანობა დაμრ ფარდობითობაა. ეს გვეუბნება, თუ რამდენს ზრდის მაგნიტური ველი, თუ ელექტროენერგიას აქვს მასალის ბირთვი. თუ ჩვენ მოვათავსებთ მაგნიტურ მასალას, მაგალითად, რკინის ზოლს და სოლენოიდი შემოიხვია მასზე, რკინის ზოლი კონცენტრირდება მაგნიტურ ველზე და გაზრდის მაგნიტური ნაკადის სიმკვრივესბ. სოლენოიდისთვის, რომელსაც აქვს მატერიალური ბირთვი, მივიღებთ სოლენოიდის ფორმულას
B = \ mu (N / l) მე
გამოთვალეთ სოლენოიდის ინდუქცია
ელექტროენერგეტიკული სოლენოიდების ერთ-ერთი ძირითადი მიზანია ელექტრული წრეების ცვლილებების შეფერხება. როგორც ელექტროენერგია მიედინება ხვია ან სოლენოიდი, ის ქმნის მაგნიტურ ველს, რომელიც დროთა განმავლობაში იზრდება ძალაში. ეს ცვალებადი მაგნიტური ველი იწვევს ელექტროძრავის ძალას, რომელიც ეწინააღმდეგება მიმდინარე ნაკადს. ეს ფენომენი ცნობილია როგორც ელექტრომაგნიტური ინდუქცია.
ინდუქციური,ლ, არის თანაფარდობა გამოწვეულ ძაბვას შორისვ, და მიმდინარე ცვლილების სიჩქარემე.
L = -v \ bigg (\ frac {dI} {dt} \ bigg) ^ {- 1}
მოგვარებავეს ხდება
v = -L \ frac {dI} {dt}
სოლენოიდის ინდუქციური ინდუქციის მიღება
ფარადეის კანონიგვეუბნება გამოწვეული EMF– ის სიძლიერეს ცვალებადი მაგნიტური ველის საპასუხოდ
v = -nA \ frac {dB} {dt}
სადაც n არის ბრუნვის რიცხვი კოჭში დააარის სპირალის განივი სექციური არე. სოლენოიდის განტოლების დიფერენცირება დროის მიმართ, მივიღებთ
ჩავანაცვლეთ ეს ფარადეის კანონში, მივიღებთ გამოწვეულ EMF– ს ხანგრძლივი სოლენოიდისთვის,
v = - \ bigg (\ frac {\ mu N ^ 2 A} {l} \ bigg) \ bigg (\ frac {dI} {dt} \ bigg)
ამის ჩანაცვლებაv = −L (დმე/ დუ)ვიღებთ
L = \ frac {\ mu N ^ 2 A} {l}
ჩვენ ვხედავთ ინდუქციურობასლდამოკიდებულია კოჭის გეომეტრიაზე - ბრუნვების სიმკვრივეზე და განივი მონაკვეთის არეზე - და კოჭის მასალის მაგნიტურ გამტარობაზე.