Соленоїд. Енергія та індуктивність довгого соленоїда.
Соленоїд – сукупність спірально намотаних на циліндричну поверхню витків ізольованого провідника, по якому проходить електричний струм. Вважають, що провідник намотаний в один шар щільно, рівномірно і кількість витків обмотки на одиницю довжиин циліндричної поверхні є величиною сталою і дорівнює n=N/L, де N- загальна кількість витків соленоїда, L- його довжина. Якщо довжина соленоїда L більше ніж у 10 разів перевищує діаметр його витків, то такий соленоїд називають нормальним.
Магнітна індукція всередині довгого соленоїда в СГС дорівнює
де B - магнітна індукція, c - швидкість світла, N - кількість витків, l - довжина котушки. Тому магнітний потік
,
отже,
.
Ця фомула справедлива для ідеального соленоїда.
Енергія магнітного поля в котушці дорівнює
.
Явище електромагнітної індукції. Закон Фарадея.
Вивчення магнетизму показадо, що магнітне поле є невідємною частиною електричноо струму. М.Фарадей помітив, що коли замкнути струм в одній котушці, то в другій, сусідній з нею, котушці, замкнутій на гальванометр, виникає короткочасний струм. На різних дослідах Фарадей показав, що при всяких змінах магнітного поля в області, обмеженій контуром провідника, в останньому виникає ЕРС. Це явище Фарадей назвав електромагнітною індукцією, а наведений струм – індуктивним. Досліди Фарадея проводять так: беруть котушку зі струмом і котушку без струму, кінці якої приєднують до гальванометра. Індукційний струм виникає в котушці без струму в тих випадках, коли: 1) котушки деформують або переміщують одну відносно одної; 2) коло замикають або розмикають; 3) змінюють реостатом струм. В явищі електромагнітної індукції істотне значення має не зміна сили струму, а зміна його магнітного поля. Індукційний струм виникає і у випадках відносного переміщення постійного магніту й котушки. ЕРС електромагнітної індукції виникає завжди тоді, коли змінюється потік ліній магнітної індукції Ф через площу, обмежену контуром, незалежно від того чим зумовлена ця зміна потоку магнітної індукції.
Закон електромагнітної індукції Фарадея: ЕРС електромагнітної індукції в замкнутому контурі чисельно дорівнює і протилежне за знаком швидкості зміни магнітного потоку крізь поверхню, обмежену цим контуром:
.
Наприклад, обертання рамки в магнітному
полі.
Самоіндукція — явище виникнення в котушці ЕРС індукції внаслідок зміни власного магнітного потоку. Наприклад, в результаті внесення в котушку залізного осердя, зміни величини струму в колі або розмикання і замикання електричного кола. Для кількісної оцінки самоіндукції провідника введено фізичну величину, яка називається індуктивністю L – це фізична величина, яка вимірюється магнітним потоком через площу, обмежену контуром, якщо в цьому контурі проходить одиничний струм і немає інших джерел магнітного поля: L=Ф/І. Величина електрорушійної сили самоіндукції визначається за формулою
,
де 
—
е.р.с., 
—
сила струму, L — індуктивність.
Одиниця індуктивності – генрі Гн.