شدة المجال المغناطيسي

تنشأ خطوط مجال (حقل) مغناطيسي حول سلك يمر فيه تيار كهربائي وتكون متساوية الشدة عبر طول السلك. فإذا كانت H هي شدة المجال المغناطيسي حول السلك وتبعد عن السلك المسافة r ، فتكون I شدة التيار المستمر في السلك، وتكون r نصف قطر دوائر الخطوط المغناطيسية حول السلك، وتبلغ شدة المجال المغناطيسي باعتبار مادة السلك منتظمة النفاذية المغناطيسية، تنطبق المعادلة:

${\displaystyle H={\frac {I}{2\pi \cdot r}}}$

إذا كان السلك في شكل حلقة واحدة دائرية ونصف قطرها r ويمر فيها تيار I , فتبلغ شدة المجال المغناطيسي داخل الحلقة على مسافة x من مركز الحلقة:

${\displaystyle H={\frac {Ir^{2}}{2(x^{2}+r^{2})^{3/2}}}}$

ملف اسطواني.

المجال المغناطيسي في لولب اسطواني (في مقطع ). لفات اللولب معلمة بالإشارة „ד (اتجاه التيار يدخل الصفحة) والعلامة „·“ (التيار يخرج من الصفحة) .

إذا كان طول اللولب l وقطره D و N عدد اللفات وكانت شدة التيار]] المارة في اللولب ت، فإننا نقيس شدة المجال المغناطيسي H طبقا للمعادلة:

${\displaystyle H={\frac {I\cdot N}{\sqrt {l^{2}+D^{2}}}}}$

فإذا كان اللولب طويلا بحيث يزيد طوله كثيرا عن قطره (في حالة اللولب القصير توجد معادلة تقريبية) فيمكن تبسيط المعادلة اعلاه على الصورة:

${\displaystyle H={\frac {I\cdot N}{l}}={\frac {U_{m}}{l}}={\frac {\Theta }{l}}}$

يسمى حاصل الضرب I · N «عدد الأمبير واللفات» أو «الجهد المغناطيسي» U_m ، ويرمز له أحيانا بالرمز Θ.

عند طرفي الملف تكون قيمة H قيمتها عند وسط الملف، أما داخل الملف فتكون شدة المجال المغناطيسي H متساوية ومنتظمة وتقريبا لا تعتمد على البعد من المحور المركزي للملف. اختلافات شدة المجال المغناطيسي تظهر فقط عن طرفي الملف.

لولب هلمهولتز

يتكون ملف هلمهولتز من لولبين في لكل منهما عدد N من لفات السلك والمسافة بينهما قصيرة، فتنشأ بين الملفين منطقة كبيرة يكون فيها شة المجال المغناطيسي تكاد تكون متساوية. لملف هلمهولتز تنطبق المعادلة:

${\displaystyle H={\frac {8\cdot I\cdot N}{{\sqrt {125}}\cdot R}}}$