螺線管相關(guān)結(jié)構(gòu)

【細(xì)胞生物學(xué)】

真核細(xì)胞染色質(zhì)包裝的二級結(jié)構(gòu)。有組蛋白H1存在時，直徑10nm的核小體串珠結(jié)構(gòu)螺旋盤繞，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個核小體，組蛋白H1對這一結(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，其長度遠(yuǎn)大于其直徑。直流電通過導(dǎo)線時產(chǎn)生磁場，把插棒式鐵心吸進(jìn)螺線管中；插棒式鐵心的運動常用于驅(qū)動開關(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,鐵心粗細(xì),線圈疏密,鐵心材料,通過電流大小,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

再思考回路c，根據(jù)安培定律，因為沒有任何電流穿過回路c，所以，磁場沿著回路c的分量的線積分，又稱為磁場繞著回路c的環(huán)流量，等于零。在螺線管內(nèi)，因為對稱性，磁場繞著回路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，磁場繞著直線段1的環(huán)流量，與朝著負(fù)z-軸方向，磁場繞著直線段2的環(huán)流量，兩個環(huán)流量相等。隨著螺線管趨向于無限長，我們可以假設(shè)磁場不相依于z-坐標(biāo)，在直線段1任意位置的磁場都相等。同樣的，在直線段2任意位置的磁場都相等。所以，在直線段1任意位置的磁場等于直線段2任意位置的磁場。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，就是在螺線管內(nèi)的磁場是個常數(shù)，不隨位置的不同而改變。同樣的論點可以用在回路a，所以，在螺線管外的磁場是個常數(shù)，不隨位置的不同而改變。假設(shè)螺線管的管長趨向于無限長，則可以忽略邊緣效應(yīng)（fringe effect）。思考回路b，使用右手定則來尋找環(huán)繞著載流導(dǎo)線的磁場。假若我們將右手握住載流導(dǎo)線，大拇指指向電流方向，則其它手指會指向磁場的方向。對于一個管長很長的螺線管，磁場的徑向部分都因為對稱性而互相抵消。所以，只有z-分量不等于零。在螺線管內(nèi)，磁場朝著正z-軸方向；在螺線管外，磁場朝著負(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，磁場繞著回路b的環(huán)流量是我們可以直覺地表明，在螺線管外的磁場等于零。磁場線只以閉合回路的形式存在。它不能像電場線一樣地從一點發(fā)散出來，或收斂于一點。假設(shè)螺線管內(nèi)的磁場線的方向是朝上，則螺線管外的磁場線的方向是朝下。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，外面的磁場線密度超低。在無限遠(yuǎn)位置，磁場線密度等于零，磁場等于零?；叵氲酵饷娴拇艌鍪莻€常數(shù)，因此，外面的磁場也等于零?？偨Y(jié)，隨著螺線管趨向于無限長，外面的磁場趨向于零。

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

所以，磁場是B = μ0ni。這個方程只對空心的螺線管有效。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，磁場的大小會有所改變。用方程表達(dá)B = μ0μrni；其中，μr是金屬芯的相對磁導(dǎo)率（relative permeability）。

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

機電螺線管

機電螺線管常見于電子彈珠臺、點陣式打印機、燃料噴射裝置等等。機電螺線管是由電磁感應(yīng)線圈，卷繞于可移動的不銹鋼或鐵材質(zhì)的電樞（armature）外面，所組成的機電原件。當(dāng)感應(yīng)線圈乘載電流時，會有磁場產(chǎn)生，感應(yīng)線圈變成一個電磁鐵，吸引或排斥電樞，造成電樞的移動。這機制所給出的機械力可以用來操控其它機械（像氣控閥或液壓閥）。機電螺線管給出的是近距離作用力；對于遠(yuǎn)距離，作用力會顯得微弱。由于可以用控制電路直接控制，機電螺線管的反應(yīng)時間非?？焖佟?

螺線管氣控閥

螺線管氣控閥是一種開關(guān)，運送空氣給氣控原件。后者通常是某種致動器。螺線管是由一個小尺寸線性螺線管與一個平衡的，易移動的金屬芯組成的。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來控制很大的元件。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，螺線管液壓閥的運作原理類似于螺線管氣控閥。主要的不同處是，螺線管液壓閥控制液壓油的流動，液壓通常大約為3000 psi（210 bar, 21 MPa, 21 MN/m2）。在航空制造業(yè)里，液壓機械使用螺線管來操控液壓油的流動致動器，給予致動器足夠的力量來彎曲鈦金屬板。

螺線管操控的閥門常常用于農(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開啟或關(guān)閉一個小前向?qū)чy，讓少量的水施加液壓于活塞。后者機械地耦合于主閥門，有足夠的力量來開關(guān)主閥門。

變速器螺線管（transmission solenoid）依賴機電作用力來調(diào)整液壓油流過自動變速器的流量。離合器螺線管通常裝設(shè)于變速器的閥體內(nèi)部。

汽車起動器螺線管

在汽車內(nèi)，起動器螺線管（starter solenoid）是汽車起動器（starter）系統(tǒng)的一部分，又稱為起動繼電器。當(dāng)駕駛者轉(zhuǎn)動鑰匙來發(fā)動汽車時，車子的電池送出一小股電流到起動器螺線管，關(guān)閉一對重形接觸。這動作允許電池送出一大股電流到汽車的起動器馬達(dá)，供給馬達(dá)的起動。

在工程學(xué)里，螺線管也指為一些轉(zhuǎn)換器（transducer），將能量轉(zhuǎn)換為直線運動。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電螺線管。機電螺線管是一種機電原件，可以用來操作氣控閥或液壓閥。螺線管開關(guān)是一種繼電器，使用機電螺線管來操作電開關(guān)。例如，汽車的起動器螺線管是一種機電螺線管。

由導(dǎo)線繞成的通常為長圓柱形的線圈。電流通過線圈時產(chǎn)生磁場(magnetic field)。此磁場能移動置于其軸線上的鐵棒。螺線管常用于通過導(dǎo)通或切斷電流的方式來操縱與鐵棒相連接的機械閥門。在大多數(shù)汽車中螺線管用于操縱給起動發(fā)動機供能的大電流開關(guān)。

通電螺線管對外相當(dāng)于一個條形磁鐵。通電螺線管外部的磁場與條形磁鐵的磁場相似。

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）。

簡單點講，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結(jié)構(gòu)，一級時由核小體纖絲(10nm) 構(gòu)成，二級結(jié)構(gòu)由由核小體纖絲進(jìn)一步螺旋形成30nm螺線管，每個螺旋由六個核小體組成。2100433B