Введение

Тип электромагнита, образованного катушкой проволоки

Соленоид – это тип электромагнита, образованный спиральной катушкой проволоки, длина которой значительно превышает её диаметр, и создающий управляемое магнитное поле. При прохождении электрического тока через катушку она может создавать однородное магнитное поле в определенном объеме пространства. Термин "соленоид" был введен Андре Мари Ампером в 1823 году, хотя идея устройства возникла у него в 1820 году. Спиральная катушка соленоида не обязательно должна быть намотана вокруг прямой оси; например, электромагнит Уильяма Стерджина 1824 года представлял собой соленоид, согнутый в форме подковы (аналогично дуговой пружине). Соленоиды обеспечивают магнитную фокусировку электронов в вакууме, в частности, в электронно-лучевых трубках телевизионных камер, таких как видиконы и ортоиконы. Электроны движутся по спиральным траекториям внутри магнитного поля. Эти соленоиды, называемые фокусирующими катушками, окружают почти всю длину трубки.

Нерегулярные соленоиды

В пределах категории конечных соленоидов выделяют соленоиды с редкой обмоткой с одинаковым шагом, соленоиды с редкой обмоткой с переменным шагом (соленоиды с переменным шагом) и соленоиды с переменным радиусом для разных витков (нецилиндрические соленоиды). Они называются нерегулярными соленоидами. Они нашли применение в различных областях, таких как соленоиды с редкой обмоткой для беспроводной передачи энергии, соленоиды с переменным шагом для магнитно-резонансной томографии (МРТ) и нецилиндрические соленоиды для других медицинских приборов. Расчет собственной индуктивности и емкости не может быть выполнен с использованием формул для традиционных соленоидов, то есть плотно намотанных. Были предложены новые методы расчета собственной индуктивности (коды доступны по адресу) и емкости (коды доступны по адресу).