[/caption]Magnetno polje je precej super stvar. Kot temeljna sila vesolja so nekaj brez česar ne bi mogli obstajati planetarne orbite, gibljivi električni naboji ali celo elementarni delci. Zato je za znanstvene raziskave neločljivo, da lahko sami ustvarimo magnetna polja za namene preučevanja elektromagnetizma in njegovih temeljnih značilnosti. Eden od načinov za to je z napravo, znano kot Helmholtzova tuljava, instrumentom, ki je poimenovan v čast nemškega fizika Hermanna von Helmholtza (1821-1894), znanstvenika in filozofa, ki je temeljno prispeval na področju fiziologije, optike, matematika in meteorologija poleg elektrodinamike.
Helmholtzova tuljava je naprava za ustvarjanje območja skoraj enotnega magnetnega polja. Sestavljen je iz dveh enakih krožnih magnetnih tuljav, ki sta nameščeni simetrično, po ena na vsaki strani eksperimentalnega območja vzdolž skupne osi in ločeni z razdaljo (h), ki je enaka polmeru (R) tuljave. Vsaka tuljava nosi enak električni tok, ki teče v isti smeri. Obstajajo številne različice, vključno z uporabo pravokotnih tuljav in številom tuljav, ki niso dve. Vendar pa je Helmholtzov par z dvema tuljavama standardni model, s tuljavami, ki so okrogle in oblike ter ploske na straneh. V takšni napravi se električni tok pretaka skozi tuljavo z namenom ustvarjanja zelo enotnega magnetnega polja.
Helmholtzove tuljave se uporabljajo za različne namene. V enem primeru so jih uporabili v poskusu z argonsko cevjo za merjenje razmerja med nabojem in maso (e:m) elektronov. Poleg tega se pogosto uporabljajo za merjenje moči in polj trajnih magnetov. Da bi to naredili, je par tuljav povezan z merilnikom pretoka, napravo, ki vsebuje merilne tuljave in elektroniko, ki ocenjuje spremembo napetosti v merilnih tuljavah za izračun celotnega magnetnega pretoka. V nekaterih aplikacijah se Helmholtzova tuljava uporablja za izniči Zemljino magnetno polje in ustvari območje z intenzivnostjo magnetnega polja, ki je veliko bližje nič. S tem lahko vidimo, kako delujejo električni naboji in magnetna polja, če nanje ne deluje gravitacijski vlek Zemlje ali drugih nebesnih teles.
Pri deklici Helmholtz lahko gostoto magnetnega pretoka ustvarjenega polja (ki ga predstavlja B) matematično izrazimo z enačbo:
Kjer je R polmer tuljav, n število zavojev v vsaki tuljavi, I je tok, ki teče skozi tuljave, ?0 pa je prepustnost prostega prostora (1,26 x 10-6 T • m/A).
Za Universe Today smo napisali veliko člankov o Helmholtzovi tuljavi. Tukaj je članek o magnetnem polju na desni strani in tukaj je članek o magnetno polje .
Če želite več informacij o Helmholtzovi tuljavi, si oglejte članek iz Hiperfizika . Tu je tudi še en članek o Helmholtzova tuljava .
Posneli smo tudi celotno epizodo Astronomy Cast o magnetizmu. Poslušaj tukaj, Epizoda 42: Magnetizem povsod .
Viri:
http://en.wikipedia.org/wiki/Helmholtz_coil
http://www.oersted.com/helmholtz_coils_1.shtml
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/magnetic/helmholtz.html
http://physicsx.pr.erau.edu/HelmholtzCoils/index.html
http://www.youtube.com/watch?v=nu5kwkmj870
http://www.circuitcellar.com/library/print/0606/Wotiz191/5.htm