Solenoide

simbolo del solenoide

Unsolenoide(da σωλην (solen): tubo, condotto, canale) è unabobinadi forma cilindrica formata da una serie di spire circolari molto vicine fra loro e realizzate con un unico filo di materialeconduttore.

Il solenoide è uno strumento solitamente usato comeinduttoreper lo studio e le applicazioni dell'elettromagnetismo.

Descrizione

Funzionamento

Campo magnetico generato da un solenoide avente sette spire visto in sezione longitudinale

Rappresentazione di un solenoide

Applicazioni del solenoide

Facendo passare lacorrente elettricadi intensità$I$nel filo, si viene a creare uncampo magneticodentro e fuori il solenoide direttamente proporzionale al numero totale delle spire, all'intensità dicorrenteed inversamente proporzionale alla lunghezza del solenoide.

Nel caso di un solenoide di questo tipo, posto in un mezzo, il modulo del vettore induzione magnetica${\vec {B}}_{int}$interna al solenoide risulta essere:

$B_{int}=\mu nI=\mu {\frac {NI}{\ell }}$(in caso di solenoide indefinito)

dove$N=n\cdot \ell$è il numero totale delle spire,μlapermeabilità magneticadel mezzo,$\ell$la lunghezza del solenoide enil numero di spire per unità di lunghezza.

All'esterno del solenoide, a distanze sufficientemente grandi, il campo di induzione magnetica si annulla (in un solenoide ideale, il campo magnetico al suo esterno è sempre zero).

Se il solenoide è posto nel vuoto la permeabilità magnetica$\mu$del mezzo va sostituita con quella del vuoto$\mu _{0}$,che vale 4π·10⁻⁷T·m/A.

Se il solenoide è molto lungo rispetto al diametro delle spire, il campo magnetico che si crea all'interno è parallelo all'asse del solenoide. La direzione del vettore induzione magnetica${\vec {B}}$è quella dell'asse mentre il suo verso è quello di unaviteche ruota insenso orario(vite destrorsa) mentre viene avvitata nel verso della correnteI.

Ilflusso magneticoin un solenoide è calcolato come

$\Phi ={\overrightarrow {B}}\cdot {\overrightarrow {n}}\cdot S\cdot N$

dove n è la normale alla superficie edSè la sezione del solenoide.

Coefficiente di autoinduzione

Definito il valore del flusso magnetico comeNBSe sostituendoBsi ottiene

$\Phi =\mu \cdot {\frac {N^{2}\cdot S}{\ell }}\cdot I$

e, essendo il coefficiente diautoinduzionedefinito come$L={\frac {\Phi }{I}}$ne consegue che per il solenoide esso è così calcolato:

$L=\mu \cdot {\frac {N^{2}\cdot S}{\ell }}$

La sua unità di misura nelSIè l'henry.

Energia magnetica

L'energia magnetica$U$immagazzinata in un solenoide in cui scorre unacorrente elettrica$I$vale

$U={\frac {1}{2}}\cdot L\cdot I^{2}$

La sua unità di misura nelSIè iljoule.

Voci correlate

• Esempi di campo magnetico
• Induttore
• Toroide (magnetismo)

Altri progetti

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• Wikizionario
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Collegamenti esterni

• Solenoide,suTreccani.it – Enciclopedie on line,Istituto dell'Enciclopedia Italiana.
• Aroldo DE TIVOLI,SOLENOIDE,inEnciclopedia Italiana,Istituto dell'Enciclopedia Italiana,1936.
• Solenoide,inDizionario delle scienze fisiche,Istituto dell'Enciclopedia Italiana,1996.
• Solenòide,suVocabolario Treccani,Istituto dell'Enciclopedia Italiana.
• solenòide,susapere.it,De Agostini.
• (EN)solenoid,suEnciclopedia Britannica,Encyclopædia Britannica, Inc.
• Solenoide,inGrande Dizionario di Italiano,Garzanti Linguistica.

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