Un solenoide composto da un numero N di spire quando viene percorso da una corrente elettrica di intensità i genera al suo interno un campo magnetico uniforme, ovvero che presenta la stessa intensità in tutti i punti dello spazio racchiuso dall'avvolgimento, mentre all’esterno il campo è debole al punto che può essere trascurato.
Le linee del campo sono parallele tra loro e alla direzione dell’asse del solenoide, ed equidistanti.
Oltre alla costante di proporzionalità μ che rappresenta la permeabilità magnetica e varia se il solenoide è avvolto nel vuoto o attorno a un materiale ferromagnetico, il campo magnetico all’interno del solenoide è direttamente proporzionale alla corrente i e al numero di spire N e inversamente proporzionale alla lunghezza l dell’avvolgimento; in altre parole, l’intensità del campo aumenta all’aumentare del numero di spire e della corrente, mentre diminuisce all’aumentare della lunghezza:
B = μ i N / l
Il flusso del campo magnetico attraverso una superficie S a sua volta aumenta all’aumentare del campo magnetico e della superficie; nel nostro caso il flusso si ottiene come prodotto del campo magnetico B per la superficie S delimitata dal solenoide:
Φ = B S = μi NN S / l
Il rapporto tra il flusso di campo magnetico così ottenuto e la corrente che attraversa il solenoide è costante; questo valore costante si definisce induttanza del solenoide (L), e in definitiva risulta proporzionale alla sezione del solenoide e al quadrato del numero di spire:
L =Φ / i = μNN S / l
Per quanto descritto e formulato fin qui, l’induttanza del solenoide dipende dalle caratteristiche geometriche del solenoide stesso, e rappresenta la capacità del conduttore costituito dall’avvolgimento del solenoide di opporsi alla variazione della corrente che lo attraversa.
L'induttanza è un parametro di riferimento fondamentale per determinare la forza di trazione o spinta del solenoide e, in ultima analisi, l’utilità.