高校物理 要点・解法ノート
必須

平行電流間にはたらく力

着眼点同じ向きの電流は引き合い、逆向きは退け合う。片方がつくる磁場の中で、もう片方が受ける力として計算する。

\frac{F}{L} = \frac{\mu_0 I_1 I_2}{2\pi r}
例題
1
0.10\ \mathrm{m} 離れた平行な長い導線に同じ向きに 10\ \mathrm{A} ずつ流した。導線 1\ \mathrm{m} あたりの力の大きさと向きを求めよ。\mu_0 = 4\pi\times10^{-7}\ \mathrm{N/A^2}。
解答
\frac FL = 2\times10^{-7}\times\frac{10\times10}{0.10} = 2.0\times10^{-4}\ \mathrm{N/m}同じ向きなので引力。
注意電気(同符号は斥力)と逆の感覚になる。「同じ向きの電流は引き合う」を右ねじ+左手で一度自分で確かめておく。
確認問題
1
一方の電流だけ2倍にすると、2本が受ける力はそれぞれ何倍か。
答え
どちらも2倍(作用・反作用で大きさは等しい)

「電流と磁場・ローレンツ力」の項目

  1. 向きの決め方(右ねじ・フレミング左手)必須
  2. 直線電流のつくる磁場と磁束密度必須
  3. 円形電流とソレノイドの磁場必須
  4. 電流が磁場から受ける力必須
  5. 平行電流間にはたらく力必須
  6. 磁場中のコイルが受ける偶力(モーターの原理)差がつく
  7. 磁性体(強磁性・常磁性・反磁性)不要
  8. ローレンツ力必須
  9. 一様な磁場中の等速円運動必須
  10. 磁場に斜めに入った粒子(らせん運動)差がつく
  11. 電場と磁場が直交する場(速度選別)差がつく
  12. ホール効果差がつく
  13. サイクロトロン不要

高校物理ノートの項目一覧 ・ 着眼点まとめ ・ ノート全体を開く(「理解した」のチェックと進み具合はノートに保存されます)