Solenoid와 Toroid는 전기의 자기 효과를 사용하는 자기장 생산 장치입니다. 전통적인 자석에 대한 주요 이점은 자기 강도를 통해 흐르는 전류의 양을 조정하여 자기 강도가 변경 될 수 있다는 것입니다. 영구 자석으로 켜고 끌 수있어 다양한 응용 분야에 탁월합니다.
솔레노이드
전자기처럼 솔레노이드는 코일을 밀접하게 포장 된 나선에 감아 자기장을 생성합니다. 긴 솔레노이드에서 나선의 길이는 나선 반경보다 크다. 코일은 일정한 자기장이 생성되는 방식으로 배치됩니다.
솔레노이드를 생성하는 데 사용되는 와이어는 절연되어 두 회전이없는 자기 효과가 충돌 할 수 있습니다. 결과적으로, 각 턴은 전류 루프로 생각할 수 있습니다. 각 전류 운반 루프의 개별 자기장의 벡터 합은 순 자기장을 생성합니다. 다음은 단순화 된 솔레노이드입니다 :
토 로이드
토 로이드는 중간에 구멍이있는 헬리컬 구조입니다. 단단한 몸체의 모양을 취하는 축은 구멍을 통해 회전 할 수 있습니다. 사각형은 모서리 중 하나와 평행 한 축을 따라 회전하여 예제를 논의하는 것과 같이 표면과 교차하지 않도록합니다. 중공 사각형 섹션 링이 만들어지고 회전 된 그림이 원처럼 보이면 물체를 Torus라고합니다.
Toroid의 외부 및 내부 자기장은 모두 0입니다. 토로이드 내부의 자기장은 시계 방향으로 지속적으로 회전합니다. 토 로이드는 일반적으로 솔레노이드 유사 구조로 묘사되어 있으며, 이는 원형 형태로 구부러 질 수 있으며 다양한 연구에서 그 자체로 돌출 될 수 있습니다. Toroid에는 두 번의 턴 사이에 작은 간격으로 단단히 꼬울 수있는 여러 회전의 코팅 된 와이어가있는 중공 원형 링이 포함되어있어 내부와 외부 모두에서 자기장이 발생합니다. 토로이드 폴리 히드론은 대안 적으로 Toroid라는 용어를 사용하여 기술 될 수있다. 어떤 상황에서는 토 로이드가 원형 일 필요는 없으며 여러 구멍이있을 수 있습니다.
솔레노이드 및 토 로이드의 공식
자기장은 솔레노이드 외부에 형성되지만 토로이드 내에 포함되어 있습니다. 솔레노이드 내부의 자기장은 균일하지만 토로이드 내부의 필드는 불균일합니다.
솔레노이드에서 자기장은 0ni이고, 토로이드에서는 μni2πr입니다.
솔레노이드 및 토 로이드로 인한 자기장
전하가 충분히 무기력하고 유휴 상태 일 때 전기장으로 둘러싸여 있습니다. 전하이기 때문에 이것은 당신에게 의미가 있습니다. 전하가 동요되고 경주를 시작할 때마다 자기장이 생성됩니다. 솔레노이드는 전자기의 개념을 사용합니다.
자기장을 결정하기위한 암페 리아 루프
측면 ABCD.DL과 Amperian 루프의 각 측면에 통합되는 것은 BC 및 DA의 필드에 수직입니다. 필드는 CD를 가로 질러 0입니다. 필드 구성 요소는 BC 및 AD를 따라 0입니다. 결과적 으로이 두 섹션은 가치가 없습니다. B를 AB를 따라 필드로하자. 결과적으로 L =H는 암페 리안 루프의 적절한 길이입니다.
n이 단위 길이 당 회전 수라면 총 회전 수는 le =i (nh)가 동봉 된 전류를 나타내며, 여기서 i는 솔레노이드 전류입니다.
bl =0ie, bh =0i (nh)
b =0ni
오른쪽 규칙은 필드의 방향을 결정합니다. 솔레노이드는 일관된 자기장을 만드는 데 널리 사용되는 장치입니다.
긴 솔레노이드
"긴 솔레노이드"라는 용어는 반경보다 길이가 긴 솔레노이드를 나타냅니다. 그것은 밀접하게 인접한 턴이있는 나선 모양으로 꼬인 긴 와이어로 만들어집니다. 결과적으로, 각 턴은 원형 루프로 생각할 수 있습니다. 회전은 와인딩을 위해 에나멜 와이어를 사용하여 서로 분리됩니다.
긴 솔레노이드 내의 자기장은
입니다b =μ0ni
여기 n은 솔레노이드의 단위 길이 당 회전 수이며, 나는 그것을 통해 흐르는 전류입니다.
긴 솔레노이드의 한쪽 끝에서 자기장은 다음과 같습니다.
b =(μ0ni2)
솔레노이드와 토 로이드의 유사성
둘 다 전자기에 기초하여 전적으로 작동합니다.
현재를 가로 질러 이동할 때마다 전자기처럼 행동 할 수 있습니다.
토로이드와 솔레노이드의 자기장은 종종 동일합니다.
기억해야 할 것들
솔레노이드와 토로이드는 전기의 자기 효과를 사용하는 자기장 생산 장치입니다.
솔레노이드는 코일을 밀접하게 포장 된 나선에 감아 자기장을 생성합니다.
각 전류 운반 루프의 개별 자기장의 벡터 합은 솔레노이드에서 순 자기장을 생성합니다.
토로이드는 중간에 구멍이있는 나선형 배열입니다.
Toroid의 외부 및 내부 자기장은 모두 0입니다.
결론
Solenoid와 Toroid는 전기의 자기 효과에 의존하는 자기장 생산 장치입니다. 전통적인 자석에 비해 주요 이점은 자기 강도가이를 통과하는 전류의 양을 변경함으로써 변화 될 수 있다는 것입니다. 솔레노이드는 전기가 적용될 때마다 전자석으로 작용하는 와이어 코일입니다. 자기 솔레노이드는 전 세계의 광범위한 응용 분야에서 사용됩니다. 토로이드는 여러 회전의 에나멜 와이어가 너무 가까이 코일을 곁들인 도넛 모양의 중공 원형 고리입니다. 저주파에서 높은 인덕턴스가 필요한 경우 전기 회로에서 인덕터로 사용되는 원형 솔레노이드로 토 로이드를 구상 할 수 있습니다.
