Решение на момент правки #18556 от , автор naz. Это не текущая версия.

Условие

9.3.23∗. Плоскости витков круглого соленои да наклонены под углом к его оси. Ток соленоида , число витков на единицу его длины ,радиус . Определите индукцию магнитного поля внутри такого соленоида.

Решение

Рассмотрим наш ток как суперпозицию продольного и поперечного тока, индукция внутри цилиндра определяется линейной плотностью тока, поэтому, продольная компонента индукции, которая создается поперечной компонентой тока никак не зависит от его наклона(количество витков с током пересекающих единицу длины любой линии на поверхности цилиндра параллельной его оси не зависит от угла наклона витков). Поэтому продольная компонента индукции будет как и в обычном соленоиде:

Теперь разберемся с перпендикулярной компонентой, рассмотрим виток с током, пусть есть система координат с центром на оси цилиндра ,
Теперь перейдем в цилиндрическую систему координат с тем же началом: , где - азимутальный угол:

Теперь, чтобы рассчитать плотность тока через единицу длины коаксиальной окружности на поверхности цилиндра, посчитаем отношение изменения координаты z к длине кусочка окружности:

Отсюда найдем распределение плотности тока :

Удивительное совпадение, что такое распределение нам знакомо по предыдущей задаче, и мы точно знаем что оно создает внутри однородное поле перпендикулярное оси цилиндра, используя результат прошлой задачи получаем формулу:

Если посмотреть ответ в Савченко, то у него допущена как минимум математическая ошибка, ведь при перпендикулярная компонента должна обнулиться, а у него она уходит в бесконечность

Ответ