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Explicación sencilla de la inducción a partir del$\vec B$ de un solenoide que cambia lentamente en la región de$0$ campo magnético

Me gustaría obtener algunos primaria de la intuición en el problema de un solenoide alimentados con un tiempo-dependiente de la corriente, y la corriente resultante que tal el solenoide del campo de inducir en un bucle completamente fuera del solenoide.

La situación clásica es imaginar un perfecto solenoide de $n_1$ vueltas por metro, radio con $a$ y alimentada por una corriente $I(t)=I_0e^{-t/\tau}$. Uno de los lugares $N_2$ bobinas (todos con radio $R>a$) alrededor del solenoide como se ilustra en esta imagen de Haliday Y Resnick, 10ª Edición.

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El uso de la costumbre, la ley de Ampère argumento muestra el $\vec B$ campo del solenoide sería completamente contenida en el interior del solenoide, y homogénea en toda la sección transversal del solenoide.

Si hay una lenta variación de la corriente en el solenoide, habrá una corriente inducida?

Es de suponer que la respuesta es sí (al menos de acuerdo a los recursos humanos manual de la solución): si tomamos el $\vec B$ campo de la electroválvula de estar cambiando con el tiempo como resultado de la actual cambiante en el tiempo, sino $\vec B$ todavía homogénea a través de su sección transversal y $0$ fuera, hay un cambio en el flujo de este campo a través de la superficie delimitada por las bobinas, y aunque no hay ningún campo magnético fuera del solenoide cuando las bobinas se encuentran. El cambio resultante en el flujo induce una FEM independiente de $R$, el radio de las bobinas, o para el caso la forma de la bobina, siempre que la contiene por completo el solenoide.

Si usted tiene sospechas sobre el uso de la ley de Ampère para lentamente las corrientes variables, la misma solenoide de campo se obtiene de forma explícita por el Das Gupta en "campo Magnético debido a un solenoide." American Journal of Physics 52 (1984): 258-258, a partir de Biot-Savart, que sin duda tiene para los cuasi-estática de corrientes.

Pero, ¿cómo puede uno intuitivamente entender que no hay campo en las afueras de la bobina induce una corriente en una pila de bobinas encuentra completamente fuera de este solenoide, en la región donde $\vec B=0$?

Un "clásico" de la explicación puede que el campo podría ser $0$ pero el vector potencial es $\ne 0$, sin embargo, parece que esta es la invocación de un lote de maquinaria pesada para un 1er año de la física del problema. Por otra parte, Aharonov-Bohm-como explicaciones son realmente cuántica en su naturaleza y muestran que en la mecánica cuántica, los potenciales son las cantidades indispensables.

Nota: una posible vía de solución sería invocar oculto impulso, a lo largo del argumento en este archivo por K. T. McDonald. Hay una explicación más simple?

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Farcher Puntos 906

Hay un campo magnético fuera del solenoide y como los cambios actuales que hay un cambio en la intensidad del campo magnético dentro y fuera del solenoide.

Esta animación del MIT muestra el efecto de aumentar la velocidad de las cargas positivas (actual) en las bobinas, y aquí están las tres imágenes de la misma.

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Creo que el punto es que el campo magnético que es "generada" a medida que la corriente aumenta en "comprimido" dentro del solenoide, pero se extiende fuera del solenoide así que esto es donde la idea de que no hay campo magnético fuera del solenoide viene de?
De esta manera cualquier cosa fuera del solenoide, por ejemplo, la capa externa de la bobina, se sabe lo que está pasando en el interior del solenoide, debido a que el flujo de energía electromagnética de la bobina.


Me siento tentado a pensar de líneas de campo magnético en forma de bucles de pasar por el interior y luego fuera de la electroválvula de ser creado y la parte formado en el exterior del solenoide fluye hacia afuera del solenoide?

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