電流と磁場B(平行電流間に働く力とローレンツ力)

1.復習と練習問題

ここまでの流れを確認すると,「電流の周りには磁場がつくられる」。 この向きはアンペールの右ねじの法則で得られます。 そのあとに,「電流は磁場から力を受ける」。この大きさはF=IBLで, 向きはフレミングの左手の法則で得られます。

では,練習問題を解いてみましょう。

解答です。

2.平行電流間に働く力

先程の問題のように,電流はまわりに磁場をつくるので, 電流間同士で力を及ぼしあいます。それぞれの導線に働く力は 作用反作用であるので大きさは同じになり, それぞれの電流の大きさに比例します。

1[A]アンペアの定義
上の式から,1[A]の大きさは定義されます。1mの間隔をあけた導線間で, 引力が2×10−7[N]になるときの電流の大きさを1[A]とするわけです。

3.ローレンツ力

しかし,導線間で力が働くというのはなんとなくしっくりきません。 電流間で力が働くわけですが,そもそも電流とは荷電粒子の流れです。 つまり荷電粒子に力が働いているわけです。これを「ローレンツ力」といいます。 ただ静止している荷電粒子は磁場から力をもらえません。 動いている荷電粒子は磁場から力をもらう−「ローレンツ力」</font> というわけです。その大きさは次のように証明できます。

何をローレンツ力というか
このように荷電粒子に働く磁場からの力を「ローレンツ力」とよびます。 そしてそれぞれの荷電粒子に働くローレンツ力を合計するとF=IBLになるわけです。 ひとによっては,F=IBLもローレンツ力とよびますし, 呼ばない人もいます。どちらでもいいことですがね・・・。

今日はここまで。次回はローレンツ力の問題を解いてから,新しい範囲に入っていきます。

授業を終えて。。。
最近はこのように,前回の内容の問題演習→新しい説明というパターンが続いている。 1時間で完結するように,新しい説明→その問題演習とするほうがよいのだろうか? それでも時間を空けて復習することで,記憶の定着をねらうのがいいのだろうか?

← もどる
電流と磁場A
このページの
 トップへ 
すすむ →
電流と磁場C