שלוש דרכים ליצירת שדה

שלוש דרכים ליצירת שדה מגנטי

ראינו שלוש קונפיגורציות קלאסיות ליצירת שדה מגנטי באמצעות זרם חשמלי. חשוב להכיר את שלושתן, לזהות איזו נוסחה מתאימה לכל מצב, ולהבין את ההבדלים ביניהן.

1. תיל ישר וארוך

$$ B = \frac{\mu_0 I}{2\pi r} $$

השדה תלוי הפוך במרחק r מהתיל, ומתפזר סביבו במעגלים (קווי השדה הם מעגלים סביב התיל).

2. טבעת (לולאה) זרם

$$ B = \frac{\mu_0 I}{2R} $$

נוסחה זו תקפה רק במרכז הטבעת - השדה משתנה במורכבות רבה יותר בנקודות אחרות. אם יש N טבעות (סליל קצר), מכפילים בהתאם.

3. סלילון (Solenoid)

$$ B = \mu_0 n I \, , \quad n = \frac{N}{L} $$

תקף לתוך סלילון ארוך ("אינסופי" בקירוב) - השדה בתוכו אחיד ואינו תלוי במיקום המדויק בתוך הסלילון.

השוואה בין שלוש הדרכים

איך לזהות איזו נוסחה להשתמש?

זיהוי הגיאומטריה של המצב (תיל בודד, לולאה, או סליל ארוך) קובע ישירות איזו נוסחה מתאימה - שימו לב היטב לתיאור הבעיה: "תיל ישר וארוך" מרמז על הנוסחה הראשונה, "מרכז הטבעת/הלולאה" מרמז על השנייה, ו"תוך הסלילון" מרמז על השלישית.