Question

通电螺线管内部为什么是匀强磁场？怎么算出来的？

Answer 1

严格来说未必绝对均匀，不过一般计算或一般工程应用，默认内部磁场均匀的简化公式精度已经完全够用，非简化的要用微积分公式。

一个是场强积分，利用单匝线圈在中轴线上一点的磁场（这个也需要积分），再进行积分，计算量大
另一个比较简单，利用环路定理，取一个长方形回路，其中两条边和螺旋管的轴线平行，并且一个在内部，一个在外部，另外两条垂直轴线，然后积分，其中，垂直的两条边和外部的一条边积分都为零，内部的那条边积分为BL（L是边长），BL＝u0*n*L*I，所以B＝u0*n*I，其中n是匝密度

通电螺线管是由通电线圈组成的，通电螺线管外部的磁感线是从螺线管的北极发出并回到南极。但是，在通电螺线管内部的磁场方向是从螺线管的南极指向北极。

通电直导线中的安培定则：用右手握住直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线环绕方向；通电螺线管中的安培定则：用右手握住螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。

以通电螺线管正面电流为例，电流向上，N极在左端，电流向下，N极在右端，便于记忆，可简化为”上左，下右”。