솔레노이드와 토로이드 내부의 자기장

1. 솔레노이드 자기장

그림 2. 이상적인 솔레노이드 도선 단면
솔레노이드란 촘촘히 감긴 코일 도선에 흐르는 전류가 만드는 자기장을 형성하는 장치이다. 솔레노이드에서의 자기장은 솔레노이드를 이루는 각각의 고리가 만드는 자기장의 벡터합이다. [그림 1]은 전류가 흐르는 솔레노이드를 나타낸 것이다. [그림 1]에서 도선은 긴 직선처럼 보이며 이때 도선 주변에서 형성되는 자기장을 선을 따라 그어보면 자기장선은 각 도선을 중심으로 동심원을 이룬다는 사실을 알 수 있다. 또한 인접한 두 도선 사이의 영역에서는 자기장이 서로 상쇄되며 도선에서 멀리떨어진 솔레노이드 내부 영역에서는 이때 발생하는 자기장이 솔레노이드의 중심축에 거의 평행하다
그림 3. 실제 솔레노이드의 자기장선
. 우리는 솔레노이드 중에서 도선으로 빽빽하게 감은 매우 긴 솔레노이드를 이상적인 솔레노이드라고 한다. 이상적인 솔레노이드 내부 자기장은 균일하며 솔레노이드의 축과 평행하다. [그림 2]의 점 P에서 로 표시된 도선에 의해 생기는 자기장은 왼쪽으로 향하며 로 표시된 도선에 의해 생기는 자기장은 오른쪽으로 향함을 알 수 있다. 이때 점 는 로 표시된 도선…