Соленоид – это тип электромагнита, состоящий из спирального витка провода и создает управляемое магнитное поле.
Катушка соленоида способна генерировать однородное магнитное поле в пространстве при прохождении через нее электрического тока.
Термин «соленоид» был введен Андре-Мари Ампером в 1823 году. Они используются для магнитной фокусировки электронов в вакууме, например, в телевизионных камерах, а также имеют различные применения в физике.
Бесконечные соленоиды имеют бесконечную длину и конечный диаметр. Они используются для создания однородного магнитного поля внутри себя. Внутри такого соленоида магнитное поле однородно и его напряженность не зависит ни от расстояния от оси соленоида, ни от площади поперечного сечения. Снаружи соленоида также присутствует однородное поле, но его интенсивность уменьшается по мере удаления от соленоида. Магнитное поле непрерывного соленоида можно описать бесконечно тонкими витками провода.
Магнитное поле полностью зависят от формы и особенностей соленоида. Например, если соленоид согнуть в форме подковы или изменить его размеры, поле также изменится. Для описания магнитных полей внутри и снаружи соленоида используется закон Ампера, который связывает интегралы вектора плотности магнитного потока с током, проходящим через контур. Таким образом, можно установить радиальную однородность поля внутри и снаружи соленоида.
Однако поле снаружи соленоида не является полностью однородным из-за формы соленоида. Оно уменьшается по мере удаления от соленоида.