Een solenoïde (of spoel) bestaat uit een lange stroomdraad, gewonden om een holle cilinder. Wanneer stroom door de solenoïde stroomt, draagt elke winding bij aan het magnetische veld, zoals hierboven beschreven. In het algemeen ontstaat er een zeer sterk magnetisch veld binnenin de solenoïde, terwijl het veld erbuiten zwak blijft.
Het belangrijkste geval is een lange, dunne solenoïde. Het magnetische veld binnenin de solenoïde is dan min of meer homogeen—het heeft een constante richting en sterkte. De sterkte van het veld is
$$B=\frac{\mu_0 NI}{\ell}$$
Hierbij is
- I de stroomsterkte in de solenoïde, in ampère (A);
- ℓ de lengte van de solenoïde, in meter (m);
- N het aantal windingen van de solenoïde;
- B de magnetische veldsterkte in de solenoïde, in tesla (T);
- $\mu_0 = 4 \pi \cdot 10^{-7} \mathrm{T\cdot m/A}$ de magnetische permeabiliteit van het vacuüm.
Voorbeeld: Een solenoïde heeft een lengte van 8,0 cm en een doorsnede van 1,0 cm; hij bevat 500 windingen. Hoe sterk is het magnetische veld in de solenoïde voor elke ampère aan stroom die erdoor loopt?
$$B=\frac{\mu_0 NI}{\ell} = \frac{4 \pi \cdot 10^{-7} \cdot 500 \cdot I}{0,08 \; \text{m}} = 7,9 \cdot 10^{-3} \mathrm{T/A} \cdot I$$.
Ofwel, de magnetische veldsterkte is 7,9 mT per ampère stroomsterkte.
(In deze berekening is geen gebruik gemaakt van de doorsnede van de solenoïde. Deze doet er niet toe, mits zij veel kleiner is dan de lengte: de formule geldt voor het veld in een lange, dunne solenoïde.)
