Visa källa för Solenoid

[[File:Solenoid-utan-kärna 01.png|thumb|upright=1.1|Solenoid]]
[[Image:Solenoid-6.jpg|thumb|upright=1.1|Magnetfältet kring en solenoid som genomlöps av en elektrisk ström. Fältet visas för ett plan genom spolens längsgående symmetriaxel.]]
En '''solenoid''' (av [[grekiska]]ns ''solen'', rör, och ''éidos'', utseende, form) är en typ av  '''magnetspole'''.<ref>{{webbref|titel=Magnetspole 24V/24W serie 10-12|url=http://www.weimer.se/Shop/Product/Magnetspole-24V24W-serie-10-12/666017|utgivare=Weimer Skogsteknik & Hydraulik ab|hämtdatum=23 december 2016|arkivurl=https://web.archive.org/web/20161223202057/http://www.weimer.se/Shop/Product/Magnetspole-24V24W-serie-10-12/666017|arkivdatum=23 december 2016}}</ref> Spolen har vanligen ett cirkulärt tvärsnitt och är skruvformigt lindad med isolerad ledningstråd kring en kärna, till exempel ett rör av glas, [[plast]] eller annat isolerande material. Inom fysiken syftar benämningen ''solenoid'' på en [[spole]] vars längd är betydligt större än dess diameter och används för att åstadkomma utsträckta och homogena magnetfält.<ref>[[Nordisk familjebok]] 1952-55 års upplaga, bd.19 sp.687</ref> 

Om magnetspolen förflyttar ett magnetiserbart föremål längs sin axel, påverkas föremålet av en kraft, som kan anses vara konstant inom ett visst område vars längd bestäms av spolens längd/diameter-förhållande.

En elektrisk ström genom solenoiden ger upphov till ett [[Magnetfält|magnetiskt fält]] av den karaktär som bilden visar. Solenoidens ena ände verkar som en [[magnet]]isk nordpol, dess andra som en magnetisk sydpol. Om strömmens riktning genom solenoiden kastas om, växlar även [[pol (elektrisk)|polerna]] i överensstämmelse med [[Ampères lag|Ampères regel]]. 

För bestämmande av kraftlinjernas riktning för en solenoid gäller följande regel: 

''Griper man om solenoiden med högra handen, så att fingrarna pekar i strömmens riktning, kommer kraftlinjenas riktning att peka åt samma håll som tummen''.<ref>Reiland, G., m.fl., (1937), sid. 59 </ref> 

Upphängs solenoiden så att dess axel fritt kan röra sig i [[horisontalplan]]et visar den samma egenskaper som en magnetisk [[nål]] under liknande förhållanden: dess axel inställer sig i den [[magnetisk longitud|magnetiska meridianen]] och dess nordpol attraheras, dock repelleras sydpolen av en magnets sydpol eller av motsvarande pol på en annan solenoid. 

[[André-Marie Ampère|Ampère]] uppfann solenoiden då han undersökte den elektriska strömmens attraherande och repellerande effekter, (se [[Elektrodynamik]]), samt använde de fenomen som solenoiden uppvisar då den genomlöps av en ström som utgångspunkt för sin teori om [[magnetism]]en.

==Solenoidens induktans==
[[Image:VFPt Solenoid correct2.svg|thumb|upright=1|Solenoid med fältriktning]]
[[File:Solenoid-med-kärna.png|thumb|upright=1|Solenoid med kärna]]
Under förutsättning att en spoles längd är betydligt större än dess diameter kan den [[Magnetfält|magnetiska flödestätheten]] <math>\ B</math> inom spolen anses konstant och ges av
:<math>B = \mu_0\mu_r \frac{Ni}{l}</math>

där 
:<math>\ \mu_0</math> är [[permeabilitet]]en för [[vakuum]] (4π × 10<sup>-7</sup> H/m),
:<math>\ \mu_r</math> är den [[Permeabilitet#Relativ_permeabilitet_och_susceptibilitet|relativa permeabiliteten]] för materialet inom solenoiden, 
:<math>\ N</math> är antalet lindningsvarv, 
:<math>\ i</math> är [[Elektrisk ström|ström]]styrkan och  
:<math>\ l</math> är solenoidens längd
Det magnetiska flödet genom spolen erhålls genom att multiplicera flödestätheten med spolens tvärsnittsarea <math>\ A</math> med antalet lindningsvarv <math>\ N</math> enligt
:<math>\Phi = \mu_0\mu_r \frac{NiA}{l}</math>
vilket innebär att en solenoids approximativa [[induktans]] kan tecknas
:<math>L \approx \mu_0\mu_r\frac{N^2A}{l}</math>

För korta cirkulära spolar med radien <math>\ r</math> gäller
:<math>L \approx \mu_0\mu_r \frac{N^2 A}{l+0{,}9\cdot r}</math>

Dessa resultat och induktansen för mer komplicerade former kan härledas från [[Maxwells ekvationer]]. Då permeabiliteten för [[ferromagnetisk]]a ämnen beror av det [[Magnetiskt flöde|magnetiska flödet]]s styrka kommer induktansen för en spole med ferromagnetisk kärna att variera med [[strömstyrka]]n.

==Användning==
I en del sammanhang betecknar ''solenoid'' en elektrisk manövermagnet. Ett exempel är manövermagneten i en bils [[startmotor]]. När startnyckeln vrids om, går en [[Elektrisk ström|ström]] till solenoiden/manövermagneten, vars kraftverkan leder till en mekanisk hopkoppling av startmotorn och bilens [[motor]], varefter bilmotorn kan drivas runt.

==Se även==
*[[Induktans]]
*[[Elektromagnetisk induktion]]
*[[Elektromagnet]]
*[[Solenoidal]]
*[[Relä]]
*[[Kontaktor]]

==Referenser==
*{{runeberg.org|nfcf|0186.html Solenoid}}
*{{bokref |efternamn=Reiland |förnamn=Gunnar |medförfattare=Tengborg, Valter; Lodén, Olof; Wennström, Karl; Evermark, Nils; Rosén, Georg |övriga=Khennet, Halvar; Engerg, Erik; Welmer, Georg; Ericsson, Gösta; Söderström, Nils; Bergschöld, Joacim |titel=Elektrotekniken |år=1937 |månad=maj |utgivare=A-B Nordiska bokförlaget Erdheim & C:o |utgivningsort=Stockholm |språk=svenska |isbn= |oclc= |doi= |libris= |id= |sid= |kapitel= |kapitelurl= |citat= }}

===Noter===
<references/>

== Externa länkar ==
* {{Commonscat|Solenoids}}

[[Kategori:Elektromagnetism]]