ソレノイドの外側の磁場

無限に長いソレノイドに電流を流した場合、ソレノイドの外側に磁場は生じません。

なお、適当な長さのソレノイドの場合は、ソレノイドの長さに応じて、外側でも磁場が発生します。

ソレノイドの外側に磁場が生じない理由

以下は、1 ___m__当たりにn回巻いたソレノイドの断面図です。青い矢印は、ソレノイドの中心軸の磁場です。

ソレノイドに電流I [___A__]を流した場合、1 ___Wb__の磁気を上記の経路で1周させると、アンペールの法則より、横幅l [___m__]の経路で囲った電流nlIが作る磁場がする仕事は、nlI [___J__]となります。

一方、無限に長いソレノイドの中心軸の磁場の強さは、nI [___N/Wb__]です。よって、1 ___Wb__の磁気が上記の中心軸の経路を移動すると、磁場がする仕事は、nlI [___J__]です。

なので、1 ___Wb__の磁気が中心軸以外の経路を移動するとき、磁場がする仕事は、0 ___J__です。ソレノイドの外側を通る経路に関しては、縦方向にも横方向にも磁場は仕事をしないので、磁場がないということになります。