2018-05-14
В длинном прямом соленоиде с радиусом сечения $a$ и числом витков на единицу длины $n$ изменяют ток с постоянной скоростью $f А/с$. Найти модуль вектора напряженности вихревого электрического поля как функцию расстояния $r$ от оси соленоида. Изобразить примерный график этой зависимости.
Решение:
Используем $B = \mu_{0} nI$
Тогда из закона электромагнитной индукции
$\oint \vec{E} \cdot d \vec{l} = - \frac{d \Phi}{dt}$
Итак, при $r < a$
$E_{ \phi} 2 \pi r = - \pi r^{2} \mu_{0} nI$ или, $E_{ \phi} = - \frac{1}{2} \mu_{0} nr \dot{I}$. (где $\dot{I} = dI / dt$)
При $r > a$
$E_{ \phi} 2 \pi r = - \pi a^{2} \mu_{0} n \dot{I}$ или, $E_{ \phi} = - \mu_{0} n \dot{I} a^{2}/2r$
Знак минус получает из закона Ленца.