高校物理
5分で解ける!平行電流が及ぼしあう力に関する問題
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練習の解説授業
直線電流がつくる磁場は、電流に比例、距離に反比例
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導線AがB上に作る磁場は、右ねじの法則より、紙面の 表から裏へ向かう方向 です。求める磁場の大きさをHAとしましょう。
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HAは、電流IAの直線電流が距離rにつくる磁場の大きさですね。直線電流がつくる磁場は、電流に比例、距離に反比例し、次のように表せます。
(1)の答え
![高校物理 電磁気42 練習 (1) 解答](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/images/k/0/sci_phy/4_10_42_2/k_sci_phy_4_10_42_2_image04.png)
電磁力Fは、電流I⊥、磁束密度B、長さℓに比例
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磁場HAによって、導線Bに生じる電磁力の方向と大きさを求める問題です。 平行電流が同じ向きに電流が流れている とき、 2つの導線にはたらく電磁力Fは引力 になりましたね。
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ここで、電磁力の大きさFを求める公式を思い出しましょう。電磁力Fは、電流I⊥、磁束密度B、長さℓに比例し、
F=I⊥Bℓ
⇔ F=I⊥μ0Hℓ
です。電流IBと磁場HAは直角なので、そのまま代入することができます。導線の長さℓは、単位長さの1[m]を代入しましょう。
(2)の答え
![高校物理 電磁気42 練習 (2)解答全て](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/images/k/0/sci_phy/4_10_42_2/k_sci_phy_4_10_42_2_image07.png)
(2)の式にそのまま代入
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(3)では、(2)の結果に必要な値を代入してFを求めましょう。
(3)の答え
![高校物理 電磁気42 練習 (3) 解答全て](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/images/k/0/sci_phy/4_10_42_2/k_sci_phy_4_10_42_2_image09.png)
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2本の平行電流に関する問題ですね。それぞれ 同じ向きに電流が流れている ことに注目しましょう。