螺線管

再思考回路c，根據(jù)安培定律，因?yàn)闆](méi)有任何電流穿過(guò)回路c，所以，磁場(chǎng)沿著回路c的分量的線積分，又稱(chēng)為磁場(chǎng)繞著回路c的環(huán)流量，等于零。在螺線管內(nèi)，因?yàn)閷?duì)稱(chēng)性，磁場(chǎng)繞著回路c的徑向部分的環(huán)流量等于零。但是，螺線管內(nèi)軸向部分（z-軸方向）的環(huán)流量不等于零：朝著正z-軸方向，磁場(chǎng)繞著直線段1的環(huán)流量，與朝著負(fù)z-軸方向，磁場(chǎng)繞著直線段2的環(huán)流量，兩個(gè)環(huán)流量相等。隨著螺線管趨向于無(wú)限長(zhǎng)，我們可以假設(shè)磁場(chǎng)不相依于z-坐標(biāo)，在直線段1任意位置的磁場(chǎng)都相等。同樣的，在直線段2任意位置的磁場(chǎng)都相等。所以，在直線段1任意位置的磁場(chǎng)等于直線段2任意位置的磁場(chǎng)。由于我們可以任意改變回路的尺寸，而得到答案仍舊不變，所以，唯一可能的解釋?zhuān)褪窃诼菥€管內(nèi)的磁場(chǎng)是個(gè)常數(shù)，不隨位置的不同而改變。同樣的論點(diǎn)可以用在回路a，所以，在螺線管外的磁場(chǎng)是個(gè)常數(shù)，不隨位置的不同而改變。假設(shè)螺線管的管長(zhǎng)趨向于無(wú)限長(zhǎng)，則可以忽略邊緣效應(yīng)（fringe effect）。思考回路b，使用右手定則來(lái)尋找環(huán)繞著載流導(dǎo)線的磁場(chǎng)。假若我們將右手握住載流導(dǎo)線，大拇指指向電流方向，則其它手指會(huì)指向磁場(chǎng)的方向。對(duì)于一個(gè)管長(zhǎng)很長(zhǎng)的螺線管，磁場(chǎng)的徑向部分都因?yàn)閷?duì)稱(chēng)性而互相抵消。所以，只有z-分量不等于零。在螺線管內(nèi)，磁場(chǎng)朝著正z-軸方向；在螺線管外，磁場(chǎng)朝著負(fù)z-軸方向。

通電螺線管的極性跟電流方向間的關(guān)系，可以用右手螺旋定則來(lái)判斷。就是用右手握住螺線管，讓四根手指彎曲且跟螺線管中電流的方向一致，則大拇指所指的那端就是螺線管的N極。注意：右手螺旋定則中所說(shuō)的“電流的方向”是指螺線管中“電流的環(huán)繞方向”，右手四根手指的彎曲方向應(yīng)跟電流的環(huán)繞方向一致。

再思考回路b。根據(jù)安培定律，磁場(chǎng)繞著回路b的環(huán)流量是我們可以直覺(jué)地表明，在螺線管外的磁場(chǎng)等于零。磁場(chǎng)線只以閉合回路的形式存在。它不能像電場(chǎng)線一樣地從一點(diǎn)發(fā)散出來(lái)，或收斂于一點(diǎn)。假設(shè)螺線管內(nèi)的磁場(chǎng)線的方向是朝上，則螺線管外的磁場(chǎng)線的方向是朝下。它們形成一條閉合回路。但是，外面的體積超大于里面的體積，外面的磁場(chǎng)線密度超低。在無(wú)限遠(yuǎn)位置，磁場(chǎng)線密度等于零，磁場(chǎng)等于零?；叵氲酵饷娴拇艌?chǎng)是個(gè)常數(shù)，因此，外面的磁場(chǎng)也等于零?？偨Y(jié)，隨著螺線管趨向于無(wú)限長(zhǎng)，外面的磁場(chǎng)趨向于零。

Bh = μ0nih；其中，B是磁場(chǎng)，h是回路b的軸向長(zhǎng)度，μ0是真空磁導(dǎo)率，n是單位長(zhǎng)度的線圈數(shù)，i是電流。

所以，磁場(chǎng)是B = μ0ni。這個(gè)方程只對(duì)空心的螺線管有效。假設(shè)，螺線管內(nèi)中含有金屬芯（例如鐵芯），則雖然其它參數(shù)不變，磁場(chǎng)的大小會(huì)有所改變。用方程表達(dá)B = μ0μrni；其中，μr是金屬芯的相對(duì)磁導(dǎo)率（relative permeability）。

磁場(chǎng)又可以用金屬芯的磁導(dǎo)率μ = μ0μr來(lái)表達(dá)為B = μni。

機(jī)電螺線管

機(jī)電螺線管常見(jiàn)于電子彈珠臺(tái)、點(diǎn)陣式打印機(jī)、燃料噴射裝置等等。機(jī)電螺線管是由電磁感應(yīng)線圈，卷繞于可移動(dòng)的不銹鋼或鐵材質(zhì)的電樞（armature）外面，所組成的機(jī)電原件。當(dāng)感應(yīng)線圈乘載電流時(shí)，會(huì)有磁場(chǎng)產(chǎn)生，感應(yīng)線圈變成一個(gè)電磁鐵，吸引或排斥電樞，造成電樞的移動(dòng)。這機(jī)制所給出的機(jī)械力可以用來(lái)操控其它機(jī)械（像氣控閥或液壓閥）。機(jī)電螺線管給出的是近距離作用力；對(duì)于遠(yuǎn)距離，作用力會(huì)顯得微弱。由于可以用控制電路直接控制，機(jī)電螺線管的反應(yīng)時(shí)間非?？焖?。

螺線管氣控閥

螺線管氣控閥是一種開(kāi)關(guān)，運(yùn)送空氣給氣控原件。后者通常是某種致動(dòng)器。螺線管是由一個(gè)小尺寸線性螺線管與一個(gè)平衡的，易移動(dòng)的金屬芯組成的。螺線管可以控制金屬芯的位置，引導(dǎo)氣體流往正確的進(jìn)氣口。這共同組成的氣閥，使得小量的電流施加于螺線管，就能夠引導(dǎo)高氣壓的氣體，通常高至100 psi（7 bar, 0.7 MPa, 0.7 MN/m2）。有些螺線管的操作規(guī)格遠(yuǎn)超過(guò)這氣壓。

螺線管氣控閥的操作原理就好像晶體管，允許使用少量的訊號(hào)來(lái)控制很大的元件。它也是電子控制器和氣控系統(tǒng)之間的接口元件。

螺線管液壓閥

一般而言，螺線管液壓閥的運(yùn)作原理類(lèi)似于螺線管氣控閥。主要的不同處是，螺線管液壓閥控制液壓油的流動(dòng)，液壓通常大約為3000 psi（210 bar, 21 MPa, 21 MN/m2）。在航空制造業(yè)里，液壓機(jī)械使用螺線管來(lái)操控液壓油的流動(dòng)致動(dòng)器，給予致動(dòng)器足夠的力量來(lái)彎曲鈦金屬板。

螺線管操控的閥門(mén)常常用于農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)。在這里，使用相當(dāng)便宜的小尺寸螺線管來(lái)開(kāi)啟或關(guān)閉一個(gè)小前向?qū)чy，讓少量的水施加液壓于活塞。后者機(jī)械地耦合于主閥門(mén)，有足夠的力量來(lái)開(kāi)關(guān)主閥門(mén)。

變速器螺線管（transmission solenoid）依賴(lài)機(jī)電作用力來(lái)調(diào)整液壓油流過(guò)自動(dòng)變速器的流量。離合器螺線管通常裝設(shè)于變速器的閥體內(nèi)部。

汽車(chē)起動(dòng)器螺線管

在汽車(chē)內(nèi)，起動(dòng)器螺線管（starter solenoid）是汽車(chē)起動(dòng)器（starter）系統(tǒng)的一部分，又稱(chēng)為起動(dòng)繼電器。當(dāng)駕駛者轉(zhuǎn)動(dòng)鑰匙來(lái)發(fā)動(dòng)汽車(chē)時(shí)，車(chē)子的電池送出一小股電流到起動(dòng)器螺線管，關(guān)閉一對(duì)重形接觸。這動(dòng)作允許電池送出一大股電流到汽車(chē)的起動(dòng)器馬達(dá)，供給馬達(dá)的起動(dòng)。

【細(xì)胞生物學(xué)】

真核細(xì)胞染色質(zhì)包裝的二級(jí)結(jié)構(gòu)。有組蛋白H1存在時(shí)，直徑10nm的核小體串珠結(jié)構(gòu)螺旋盤(pán)繞，形成外徑30nm、內(nèi)徑10nm、螺距11nm的一種染色質(zhì)結(jié)構(gòu)；螺旋的每圈有6個(gè)核小體，組蛋白H1對(duì)這一結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定起重要作用。如圖1所示：

【電磁學(xué)】

(也叫線圈 coil)

由導(dǎo)線均勻繞成的圓筒形線圈，其長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于其直徑。直流電通過(guò)導(dǎo)線時(shí)產(chǎn)生磁場(chǎng)，把插棒式鐵心吸進(jìn)螺線管中；插棒式鐵心的運(yùn)動(dòng)常用于驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)、繼電器或其他裝置。

螺線管的磁性大小與線圈匝數(shù),線管粗細(xì),鐵心有無(wú),鐵心粗細(xì),線圈疏密,鐵心材料,通過(guò)電流大小,線圈材料,電壓大小有關(guān).

通電螺線管的極性跟電流方向的關(guān)系，可以用安培定則來(lái)判定：用右手握螺線管，讓四指指向螺線管中電流方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的N極

在工程學(xué)里，螺線管也指為一些轉(zhuǎn)換器（transducer），將能量轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)。螺線管操作閥（solenoid valve）是一種綜合原件，內(nèi)中最重要的組件是機(jī)電螺線管。機(jī)電螺線管是一種機(jī)電原件，可以用來(lái)操作氣控閥或液壓閥。螺線管開(kāi)關(guān)是一種繼電器，使用機(jī)電螺線管來(lái)操作電開(kāi)關(guān)。例如，汽車(chē)的起動(dòng)器螺線管是一種機(jī)電螺線管。

由導(dǎo)線繞成的通常為長(zhǎng)圓柱形的線圈。電流通過(guò)線圈時(shí)產(chǎn)生磁場(chǎng)(magnetic field)。此磁場(chǎng)能移動(dòng)置于其軸線上的鐵棒。螺線管常用于通過(guò)導(dǎo)通或切斷電流的方式來(lái)操縱與鐵棒相連接的機(jī)械閥門(mén)。在大多數(shù)汽車(chē)中螺線管用于操縱給起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)供能的大電流開(kāi)關(guān)。

通電螺線管對(duì)外相當(dāng)于一個(gè)條形磁鐵。通電螺線管外部的磁場(chǎng)與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似。

安培定則

通電螺線管中電流的方向與螺線管兩端極性的關(guān)系可以用安培定則（也叫右手螺旋定則）。

簡(jiǎn)單點(diǎn)講，通電螺線管的磁極只與通電螺線管中的電流的方向有關(guān)。

用右手螺旋定則，電池短負(fù)長(zhǎng)正，電流由正流往負(fù)，右手四指順電流方向，拇指指的方向就是螺線管北極。在螺線管外磁力線由北到南，小磁針順磁力線方向。

螺線管結(jié)構(gòu)

solemoid structure

真核生物染色體的二級(jí)結(jié)構(gòu)，一級(jí)時(shí)由核小體纖絲(10nm) 構(gòu)成，二級(jí)結(jié)構(gòu)由由核小體纖絲進(jìn)一步螺旋形成30nm螺線管，每個(gè)螺旋由六個(gè)核小體組成。2100433B