Какое будет взаимодействие между соленоидом и витком, изображенными на рисунке?

Solnechnyy_Podryvnik

29

На рисунке изображен соленоид (катушка с проволочной обмоткой) и виток, который представляет собой простую петлю провода. Взаимодействие между соленоидом и витком возникает вследствие магнитного поля, создаваемого обмоткой соленоида.

Магнитное поле в соленоиде создается протекающим через его обмотку электрическим током. Это магнитное поле, исходящее из обмотки соленоида, является однородным и направленным вдоль оси соленоида, от одной его стороны к другой.

Когда виток располагается в магнитном поле, создаваемом соленоидом, возникает взаимодействие между обмоткой соленоида и витком. Это взаимодействие проявляется в появлении электрического тока в витке.

По принципу электромагнитной индукции, изменение магнитного поля вдоль витка создает в нем электрический ток. В данном случае, поскольку магнитное поле в соленоиде постоянно (т.е. не меняется со временем), то изменение магнитного поля вдоль витка происходит при движении витка в пределах этого поля.

Таким образом, когда виток перемещается внутри магнитного поля соленоида, что может быть осуществлено например с помощью электромеханических сил или других внешних воздействий, в витке возникает электрический ток. Сила, с которой соленоид взаимодействует с витком, называется силой Кулона-Ампера и выражается по формуле:

\[ F = BIl \]

где:
- F - сила Кулона-Ампера (Н);
- B - индукция магнитного поля, создаваемого соленоидом (Тл);
- I - ток, проходящий через виток (А);
- l - длина витка (м).

Таким образом, взаимодействие между соленоидом и витком возникает благодаря возникновению электрического тока в витке при его перемещении в магнитном поле соленоида. Это явление основано на принципе электромагнитной индукции и наличии постоянного магнитного поля в соленоиде.