電流の作る磁界    関連問題

(1) 直線電流の作る磁界
直線状導線を電流が流れるとき、導線から距離aの点における磁界の強さHは、
磁界の向きは、直線電流の流れる向きを右ねじの進む向きとして、右ねじの回る向き。
(2) 円電流の作る磁界
半径
aの円周を描いて電流Iが流れるとき、円の中心に生じる磁界の強さHは、
磁界の向きは、電流の流れる方向を右ねじの回る向きとして、右ねじの進む向き。
(3) ソレノイドの作る磁界
導線を何かの回りに巻き付けたものをコイルと言う。導線を円筒の回りに何重にも巻き付けたものをソレノイド・コイル、あるいは、単にソレノイドと言う。高校の範囲では、導線はびっしりとすき間無く巻かれていて、ソレノイドの長さは円筒の断面半径に比べて充分に長いものとして考える。
単位長さ当たりn回巻かれた充分に長いソレノイドに電流Iを流すとき、ソレノイドの中心軸上で中間部分に近い点における磁界の強さHは、

電流が流れると、電流のまわりに磁界が発生します。
磁界の強さは上記の公式(1)(3)で考え、磁界の向きは、右ねじの法則により考えます。電流の向きが右ねじの進む向きなら磁界の向きは右ねじの回る向き、電流の向きが右ねじの回る向きなら磁界の向きは右ねじの進む向きです。

(1) 直線電流の作る磁界の公式:の導出については、直線電流の作る磁界を参照してください。
(2) 円電流の作る磁界の公式:の導出については、円電流の作る磁界を参照してください。
(3) ソレノイドの作る磁界の公式:の導出については、ソレノイドの作る磁界を参照してください。
但し、各公式の導出は、高校の範囲を超えます。大学入試には、基本的に必要ありません。

公式
(1)、公式(2)について、この式によると、磁界の強さの単位は、電流半径で割った形をしているので、[A/m]となります。[N/Wb]2通りの単位を使うので注意してください(磁界を参照)
公式
(3)についても、nを単なる導線の巻き数とミスし易いので、磁界の強さの単位[A/m]になるかどうかを考えて、nの単位が[1/m]になるはずだ、というところから、n単位長さ当たりの巻き数になると覚えてください。


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