Решение на момент правки #15123 от , автор jzmicer. Это не текущая версия.

Условие

9.4.12. В неоднородном магнитном поле находится соленоид с током . Число витков на единицу длины соленоида . Магнитный поток, входящий и выходящий через торцы соленоида, равен соответственно и. Определите силу, действующую на соленоид вдоль его оси.

Решение

Из закона Ампера

нетрудно сделать вывод, что силу, направленную вдоль оси соленоида, создаёт перпендикулярная этой оси компонента внешнего поля.

Пусть радиус витка соленоида , - длина соленоида.

По теореме Гаусса магнитный поток через замкнутую поверхность равен 0. Рассмотрим поток через короткий участок (практически один виток) соленоида длиной . Пусть разность потоков через торцы этого участка равна . Тогда:

Воспользуемса цилиндрической системой координат (ось направлена вдоль оси цилиндра, - полярный угол)





Ответ