Яке напрямлення магнітного поля знаходиться за межами ідеального соленоїда зі струмом? Виберіть одну з наступних

За межами ідеального соленоїда зі струмом, магнітне поле напрямлене тангенціально до кільця з центром на осі соленоїда і площиною перпендикулярною осі соленоїда. Це означає, що магнітні сили, що діють на навколишні заряди або магніти, будуть спрямовані вздовж кола з центром на осі соленоїда.

Обґрунтування:
Магнітне поле від ідеального соленоїда формується завдяки спіралі магнітовпорядкованих витків, через які протікає струм. За законом Біо-Савара-Лапласа, магнітне поле на зовнішньому боці соленоїда формується сумуванням магнітних полів всіх витків.

При детальному розгляді, магнітне поле на зовнішньому боці соленоїда можна розглядати як суперпозицію полів кожного витку, при цьому напрямлення магнітного поля кожного витку перпендикулярне до радіусу соленоїда на зовнішньому боці. Оскільки кільцеві витки розташовані на однаковій відстані один від одного (площинах паралельних осі соленоїда), тоді сили, що створюються полем, спрямовані вздовж кола.

Таким чином, напрямлення магнітного поля на зовнішньому боці ідеального соленоїда є тангенціальним до кільця з центром на осі соленоїда і площиною перпендикулярною осі соленоїда. Таке поле не протилежне полю всередині соленоїда, але спрямоване по колу на зовнішньому боці.

Для легкого запам"ятовування можна уявити, що напрямлення магнітного поля на зовнішньому боці соленоїда подібне до «одягання» кола, тобто поле огортає кругову форму зовнішньої частини соленоїда.

Отже, правильна відповідь на задачу: 4) тангенціальне до кільця з центром на осі соленоїда і площиною перпендикулярною осі соленоїда.