نمایش مبدأ برای سیم‌لوله

[[پرونده:Simple electromagnet2.gif|چپ|بندانگشتی|250px|سیم‌لوله هسته‌دار]]
[[پرونده:Solenoid, air core, insulated, 20 turns, rotated.svg|چپ|بندانگشتی|250px|سیم‌لوله بدون هسته]]
'''سیم‌لوله''' {{انگلیسی|Solenoid}} یک [[سیم‌پیچ]] به شکل استوانه است که معمولاً طول آن بیشتر از قطرش است و هنگامی که [[جریان الکتریکی]] از آن می‌گذرد در آن [[میدان مغناطیسی]] تولید می‌شود و بنابر [[قانون لنز]] با تغییر میزان جریان در برابر تغییر جریان مقاومت می‌کند. از سیم‌لوله برای مدیریت تغییر ناگهانی جریان در مدارها استفاده می‌شود.<ref>Oxford dictionary of Physics "Solenoid" p. 505 {{ISBN|978-0-19-923399-1|en}}</ref>

میزان نیروی محرکه خودالقایی ناشی از تغییر جریان از فرمول زیر به‌دست می‌آید:<ref name=sevom>فیزیک سوم دبیرستان رشته ریاضی فیزیک صفحات ۱۹۱، ۱۹۳</ref>
:<math>\varepsilon_L = -L \frac{\partial I}{\partial t}</math>
که در آن:
:L [[ضریب خودالقایی]] سیم‌لوله است. یکای آن در [[SI]] [[هانری (یکا)|هانری]] است.
:I [[جریان الکتریکی]]
:t زمان است.
میزان ضریب خودالقایی برای سیم‌لوله از فرمول زیر به‌دست می‌آید:<ref name=sevom />
:<math>L= k\mu_0 \frac{N^2 A}{l}</math>
که در آن:
:k ضریب سیم‌لوله است و برای سیم‌لوله بدون هسته برابر یک و برای سیم‌لوله هسته‌دار مقادیر بزرگی مانند هزار است.
:<math>\mu_0</math> [[ثابت تراوایی مغناطیسی خلأ]]
:N تعداد دورها در سیم‌لوله
:A مساحت یک دور سیم‌لوله
:و l طول سیم‌لوله است.

== میدان مغناطیسی ==
[[پرونده:Solenoid.png|چپ|بندانگشتی|250px|یک نمایش سه‌بعدی از میزان میدان مغناطیسی در درون و بیرون سیم‌لوله]]
اندازه میدان مغناطیسی درون یک سیم‌لوله آرمانی (یعنی اگر قطر حلقه های سیملوله در مقایسه با طول آن، بسیار کوچک و حلقه های آن، خیلی به هم نزدیک باشند) از [[قانون آمپر]] به‌دست می‌آید:<ref>فیزیک اهانیان جلد سوم نوشته [[هانس اهانیان]] صص ۲۰۶–۲۱۰</ref>
:<math>B= \mu_0 I \frac{N}{l}</math>
اگر سیم‌لوله ایده‌آل نباشد این میزان با تقریب خوبی برای مرکز سیم‌لوله صدق می‌کند.<ref>[[فیزیک هالیدی]] جلد سوم نوشته [[دیوید هالیدی]]، [[رابرت رزنیک]] صفحهٔ ۲۱۲</ref>

== کاربردها ==
[[پرونده:Commercial Solenoid Dawes 1920.png|بندانگشتی|تصویری از یک کتاب و پاراگراف توضیح دهنده سیم لوله به عنوان محرک به همراه نگاره ای از آن]]
از سیم‌لوله‌ها در [[مدار الکتریکی|مدارهای الکتریکی]] استفاده می‌شود و نماد آن L است از آن برای جلوگیری از تغییرات ناگهانی در میزان جریان استفاده می‌شود زیرا به علت خودالقایی سیم‌لوله در لحظه اول در برابر تغییر میزان جریان ناگهانی مقاومت بی‌نهایت از خود نشان می‌دهد و مقاومت آن برحسب زمان به سرعت افزایش می‌یابد تا در بی‌نهایت به بینهایت میل کند. میزان این تغییر در مدارهای RL (سیم‌لوله و مقاومت) از فرمول زیر پیروی می‌کند:<ref>فیزیک هالیدی ص ۲۵۶</ref>
:<math>I= \frac{\varepsilon}{R} (1- e^{-\frac{Rt}{L}})</math>
:که t زمان است.
همچنین مدارهای RCL (سیم‌لوله، مقاومت و [[خازن]]) در [[جریان متناوب]] نیز کاربرد دارند.<ref>فیزیک هالیدی ص ۳۲۲</ref>

== منابع ==
{{پانویس}}

== جستارهای وابسته ==
* [[چنبره (قطعه)|چنبره]]
* [[پیچه هلمهولتز]]

== پیوند به بیرون ==
{{ویکی‌انبار-رده|Solenoids}}
* [https://web.archive.org/web/20080620003751/http://www.magnet.fsu.edu/education/tutorials/java/solenoidfield/ اطلاعاتی درباره میدان مغناطیسی درون سیم‌لوله]
*[http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/magnetic/solenoid.html بحث‌هایی درباره سیم‌لوله‌ها در هایپرفیزیکس]
*[http://www.societyofrobots.com/actuators_solenoids.shtml سیم‌لوله‌ها برای رباتیک]
{{قطعات الکترونیکی}}
[[رده:سیم‌پیچ‌های الکترومغناطیسی]]
[[رده:اکچویتورها]]