Виток на торце соленоида

Очевидно, что поле вблизи торца соленоида неоднородно. Но если мысленно к этому соленоиду «приставить» точно такой же соленоид, то из соображений симметрии ясно, что аксиальные составляющие магнитных полей обоих соленоидов одинаковы и равны \(\dfrac{B}{2}\), а радиальные взаимно компенсируют друг друга. Возвратимся к исходной задаче. Сила, действующая со стороны составляющей магнитного поля, лежащей в плоскости витка, будет прижимать виток к картону, а сила, обусловленная аксиальной составляющей поля, будет растягивать виток. Найдём условие равновесия витка. Для этого разделим его на две половинки. Сила Ампера, действующая на элемент витка \(dl\), равна \(dF = \dfrac{B}{2}Idl\) (рис. 93), а её проекция на ось \(x\)

\[dF_x = dF\sin\varphi = I\dfrac{B}{2}\Delta l\sin\varphi = I\dfrac{B}{2}dy.\] Таким образом, полная сила, действующая на полукольцо, есть \[F = \dfrac{IB}{2}\cdot2R = IBR.\] Эта сила уравновешивается силой натяжения витка в точках \(A\) и \(B\). Следовательно, \[2T = IBR\quad\text{и}\quad T = \dfrac{IBR}{2}.\]