基本例題 85直線電流がつくる磁場
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十分に長い導線を南北方向に水平に張り, 電流を流し
た。導線の真下 5.0 cmのところに方位磁針を置いたら,
方位磁針のN極は 30°西向きに回転して止まった。地磁
気の水平成分を 25 A/m とする。
(1) 電流の向きを図中のアかイで答えよ。
(2) 電流が方位磁針の位置につくる磁場の強さを求めよ。
(3) 電流の大きさはいくらか。
ア
北
30°
5.0 cm
東
考えぶ
I
H=
2元r
F=mH より求める。
解説
(1) 電流Iが流れなければ, N極が受ける力は北向きである。方位磁針
が西向きに回転したことと,力の合成より,電流が方位磁針の位置
につくる磁場が西向きであることから,電流はアの向きである。
(2) N極の磁気量をm, 地磁気の水平成分を Ho, 電流がつくる磁場の強
さをHとすれば、, 右図より,
mH。
30|
|ア
mH
mH
tan 30°-
mH。
よって,H= 25 × tan 30° = 14 A/m
I
より,
2元r
(3) H=
磁場から受けるカ
ア= mH
2元rH= 2 × 3.14× 0.050× 25×
- 4.5 A
/3