Campo magnetico di un solenoide
Introduzione al concetto di solenoide
Consideriamo un solenoide (bobina) di lunghezza infinita. Questa configurazione permette di semplificare il problema e di focalizzarsi sulle proprietà essenziali del campo magnetico generato.
Analisi del piano attraverso l'asse del solenoide
Consideriamo quello che accade in un piano che passa per l'asse del solenoide. Quando analizziamo una singola spira del solenoide, è importante notare che:
- La parte di spira nella quale la corrente entra nel piano genera un campo B circolare diretto in senso orario.
- Nelle spire nelle quali la corrente esce, il campo è diretto in senso antiorario.
Sommatoria e sottrazione dei campi magnetici
Nella parte di spazio tra le spire, i campi sono diretti nello stesso verso, quindi si sommano. Questo significa che all'interno del solenoide, i campi si rafforzano reciprocamente, risultando in un campo più intenso.
Al di fuori delle spire, invece, i campi sono diretti in verso opposto, quindi si sottraggono, portando ad una riduzione significativa del campo magnetico esterno.
Risultato del campo magnetico
Il risultato è che il campo B è nullo al di fuori del solenoide. All'interno, invece, il campo è parallelo all'asse del solenoide ed è uniforme. Questa uniformità del campo magnetico all'interno è una caratteristica fondamentale del solenoide, rendendolo utile in molte applicazioni pratiche nel campo dell'elettromagnetismo.