ソレノイド磁場計算ツールとは？
ソレノイドとは、導線を長く巻いたコイルのことで、電流を流すと中心軸に沿ってほぼ一様な磁場が発生します。この計算ツールは、直接測定できる3つの値——導線の巻数（N）、電流（I）、コイルの長さ（l）——から、その内部磁束密度 B の大きさを求めます。結果はテスラ・ミリテスラ・ガウスで表示されるので、プロジェクトのスケールに合わせて使えます。
使い方
導線の総巻数、電流（アンペア）、そしてソレノイドの実際の長さ（メートル）を入力します。「計算」を押すと、コイル内部の磁場の強さに加え、1メートルあたりの巻数も表示されます。この計算式は、直径に比べて十分に長く、隙間なくきっちり巻かれた理想的なソレノイドを前提としています。この場合、磁場は内部で一様、外部ではほぼゼロとみなせます。
計算式の解説
磁束密度は次の式で表されます。
$$B = \frac{\mu_0 \cdot \text{Turns }(N) \cdot \text{Current }(I)}{\text{Length }(l)}$$ここで \(\mu_0 = 4\pi\times10^{-7}\ \text{T}\cdot\text{m}/\text{A}\) は真空の透磁率です。\(N/l\) は1メートルあたりの巻数（\(n\)）を表すため、この式は \(B = \mu_0 n I\) と書かれることもよくあります。電流または巻数密度を2倍にすると磁場も2倍になり、N を一定のままコイルを長くすると磁場は弱まります。
計算例
たとえば、巻数 \(N = 200\)、長さ \(l = 0.5\ \text{m}\) のソレノイドに \(I = 2\ \text{A}\) の電流を流す場合を考えます。このとき \(n = 200 / 0.5 = 400\) 回/m となり、
$$B = \frac{(4\pi\times10^{-7})(200)(2)}{0.5} \approx 0.001005\ \text{T}$$すなわち約 1.005 mT（10.05 ガウス）となります。
よくある質問
導線の太さは関係ありますか？ 間接的にのみ関係します。導線の太さは、1メートルあたりに巻ける回数を左右するだけです。計算式では N と l を直接使います。
鉄心がある場合はどうなりますか？ \(\mu_0\) を \(\mu = \mu_0 \mu_r\) に置き換えます。\(\mu_r\) は鉄心の比透磁率で、これにより B が数百倍から数千倍に増加することがあります。
磁場は本当に一様なのですか？ 長いソレノイドの内部深くではほぼ一様です。ただし端の近くでは磁場が弱まり、外側へ広がります。
