4. Трубчатое строение соленоидального поля.
Векторной трубкой поля называется трубка, образованная векторными линиями поля, пересекающими заданпый контур
(рис. 181).
Рис. 181.
Рассмотрим в соленопдальпом поле отрезок векторной трубки, ограниченный двумя поперечными сечениями
Поток поля через полную поверхность этой трубки по доказанному равен нулю, т. е.
Но на боковой поверхности трубки
т. е.
Нормали к
условимся направлять в ту
сторону, куда направлены векторы поля.
Рис. 182.
Если, например, «течение поля» направлено от
то на поверхности
наружную нормаль придется заменить внутренней, и мы получим
т. е.
Итак, поток поля через любое поперечное сечение данной векторной трубки один и тот же. Он называется мощностью этой трубки.
Отсюда следует, что векторная трубка не может окончиться внутри поля.
Действительно, если бы векторная трубка сошлась в точку поля, то благодаря постоянству потока в этой точке вектор поля обратился бы в бескопечность, т. е. эта точка была бы особой.
Полученное свойство и называют свойством трубчатости или соленоидальности поля.
Замечание. Поле вихрей (поле ротации) всегда является полем соленоидальным. Поэтому оно всегда имеет трубчатое строение (вихревые трубки не могут оканчиваться внутри поля).