Il solenoide

Un solenoide è una serie di spire impilate, tutte percorse dalla stessa corrente. Il suo effetto magnetico è quello di una lunga calamita cilindrica: concentra un campo intenso e uniforme al suo interno, quasi nullo all’esterno.

Legge — Campo di un solenoide ideale

Dentro un solenoide di $N$ spire, lunghezza $L$, percorso da corrente $i$, il campo è uniforme e parallelo all’asse: $\ev{|\vec{B}|_\text{int} = \mu_0\,i\,\frac{N}{L}}$ All’esterno, $|\vec{B}|_\text{ext}\approx 0$.

Compare il rapporto $n = N/L$, il numero di spire per unità di lunghezza: il campo dipende solo dalla densità di avvolgimento e dalla corrente, non dal diametro del solenoide.

Solenoide ideale: campo uniforme e parallelo all’asse all’interno, praticamente nullo fuori.

Analogia

Il solenoide è l’analogo magnetico del condensatore piano: genera al suo interno un campo uniforme (come il condensatore genera un $\vec{E}$ uniforme) e quasi nullo all’esterno.

Il verso di $\vec{B}$: la regola dell’autostop. La formula dà il modulo, non il verso. Il verso dipende da come è avvolto il filo e in che senso scorre la corrente: invertendo la corrente si inverte $\vec{B}$. Il modo più affidabile per determinarlo è la regola dell’autostop: si avvolgono le quattro dita della mano destra attorno al solenoide, chiuse a pugno, nello stesso verso in cui scorre la corrente nelle spire; il pollice esteso, come quello di un autostoppista, indica il verso del campo $\vec{B}$ all’interno.

Regola dell’autostop: dita destre arrotolate nel verso della corrente, pollice lungo $\vec{B}$ dentro il solenoide.

Sempre mano destra

La regola vale sempre con la mano destra. Usando la sinistra si ottiene il verso opposto e si sbaglia di sicuro. Si può usare anche al contrario: noto il verso di $\vec{B}$ (per esempio con una bussola), si dispone il pollice destro in quel verso e le dita mostrano il senso in cui scorre la corrente.

Collegamenti

Argomenti: Magnetismo Concetti: Campo magnetico · Teorema di Ampère Competenze: Regola della mano destra

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