Solenoide

3. irudian espira zirkular batek sortzen duen eremu magnetikoaren indar-lerroak ikus daitezke.

3. irudia: Espira zirkular batek sortutako eremu magnetikoaren indar-lerroak

Solenoide bat elkarren ondoan kokaturik dauden horrelako espira zirkular askoz osatuta dagoela kontsidera daiteke. Gainezarmenaren printzipioa erabiliz eremu erresultantea espira zirkular guztien eremuen batura da eta , ondorioz, irudian agertzen diren indar-lerroak sortuko dira.

4. irudia: Solenoide batek sortutako eremu magnetikoaren indar-lerroak.

Ikusten denez, solenoidearen barruko puntuetan eremua gutxi gorabehera uniformea eta ardatzarekiko paraleloa da eta kanpoko puntuetan oso ahula.

Solenoidea ideala dela suposatuz; hots, kanpoan eremua nulua eta barruan uniformea dela suposatuz, Ampère-ren legea aplika daiteke eremuaren balioa kalkulatzeko. (André-Marie Ampère)

Horretarako kontsidera dezakegu 5. irudian agertzen den laukizuzen erako ibilbide itxia c.

5. irudia: Laukizuzen formako ibilbide itxia Ampère-ren legearen bidez solenoide ideal baten eremu magnetikoa kalkulatzeko.

${\displaystyle \oint _{c}{\overrightarrow {B}}\centerdot {\overrightarrow {dl}}=\mu _{0}I_{inguratua}}$

${\displaystyle \oint _{c}{\overrightarrow {B}}\centerdot {\overrightarrow {dl}}=\int \limits _{M}^{N}{\overrightarrow {B}}\centerdot {\overrightarrow {dl}}+\int \limits _{N}^{P}{\overrightarrow {B}}\centerdot {\overrightarrow {dl}}+\int \limits _{P}^{Q}{\overrightarrow {B}}\centerdot {\overrightarrow {dl}}+\int \limits _{Q}^{M}{\overrightarrow {B}}\centerdot {\overrightarrow {dl}}=}$

${\displaystyle =0+0+0+\int \limits _{Q}^{M}{\overrightarrow {B}}\centerdot {\overrightarrow {dl}}=\int \limits _{Q}^{M}{B}{dl}cos0=Bl}$

${\displaystyle \mu _{0}I_{inguratua}=\mu _{0}nlI}$

${\displaystyle \Rightarrow Bl=\mu _{0}nlI\Rightarrow B=\mu _{0}nI}$

Nahiz eta solenoide ideal baterako deduzitu, eremuaren adierazpen analitiko hau onar daiteke solenoide erreal baterako, suposatuz luzera handia dela diametroarekin konparatuz eta batez ere solenoidearen ardatzaren hurbil dauden puntuetarako.

Kalkuluan hutsaren iragazkortasun magnetikoa μ₀ kontsideratu dugu; solenoidearen barneko espazioan beste material mota baldin badago bero iragazkortaun magnetikoa μ erabili beharko genuke.