Сила между двумя соленоидами

Как рассчитать магнитную силу между двумя коаксиальными соленоидами, расположенными так, чтобы их токи были в одном направлении? Существует простой способ рассматривать оба как диполи, а затем вычислить силу, однако, поскольку магнитные монополи являются только гипотетическими, я хотел знать, как можно прийти к такому результату, если мы просто возьмем поле, создаваемое одним соленоидом, и посмотрим сила на втором соленоиде из-за этого. Математика может быть очень сложной, поскольку поле неоднородно. Результат использования диполей:

Ф "=" мю 4 π 6 м 1 м 2 р 4
где м 1 и м 2 - дипольные моменты соленоидов, а р это расстояние между их центрами. Это уравнение для случаев, когда расстояние между соленоидами намного больше, чем их радиусы.

Ответы (1)

Лучше всего рассматривать соленоид как магнитный диполь, что является хорошим приближением в режиме, когда расстояние между соленоидами много больше радиуса. У вас, кажется, есть одно неправильное представление: магнитные монополи гипотетичны, но магнитные диполи - это вполне реальная вещь, которая не требует обращения к монополиям для математического использования.

В любом случае, если вы хотите точно рассчитать его, общий метод состоит в том, чтобы взять один соленоид, найти поле от него далеко (которое должно быть полем диполя) и проинтегрировать я г л × Б вокруг петли. В пределе дальнего поля сила, действующая на весь соленоид, будет равна силе, действующей на одну петлю, умноженной на количество витков в соленоиде (поскольку магнитное поле зависит только от расстояния от диполя и угла, и если соленоиды находятся достаточно далеко друг от друга, угол существенно не меняется по длине соленоида).

Надеюсь это поможет!