磁力

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２つの磁極間にはたらく力

磁極の強さ m₁(Wb，ウェーバー)， m₂(Wb)の２つの磁極を距離 r 離して置いたときに

　　　　　　1　　　　　　m₁m₂
F =　―――――・　―――― [N]　かかる．
　　　 真空 r 1 2 3 5 4 6 πμ₀　　 真空 r 1 2 3 5 4 6 ²

ミューゼロ
μ₀＝ 真空 r 1 2 3 5 4 6 π×10^-7 Wb²/(N・m²)

μ₀： 真空 r 1 2 3 5 4 6 の透磁率

磁場 H は，1 Wbの磁極にはたらく力で，静電気力でのEと同じ役割を持っている．

→			→
F	＝	I ｍ A アンペア 強さ 2πr 2r ｎ	H [N]

ｍ [Wb]




電流のつくる磁場

直線電流



H：磁場の I ｍ A アンペア 強さ 2πr 2r ｎ 、単位 N/Wbは、 I ｍ A アンペア 強さ 2πr 2r ｎ /m（ I ｍ A アンペア 強さ 2πr 2r ｎ 毎メートル）に等しい。

　　　　 I ｍ A アンペア 強さ 2πr 2r ｎ
H=　―――――― [A/m]
　　　　 I ｍ A アンペア 強さ 2πr 2r ｎ

円形電流


　　　　 I ｍ A アンペア 強さ 2πr 2r ｎ
H=　―――――― [A/m]
　　　　 I ｍ A アンペア 強さ 2πr 2r ｎ


ソレノイド


I ｍ A アンペア 強さ 2πr 2r ｎ 回/m

H= μ I ℓsinθ nI ℓ 　[A/m]




電流が磁場から受ける力



F＝ μ I ℓsinθ nI ℓ IH μ I ℓsinθ nI ℓ

μ：透磁率

→			→
B	＝	μ I ℓsinθ nI ℓ	H

磁場が電流に対して垂直のとき



F＝ μ I ℓsinθ nI ℓ B μ I ℓsinθ nI ℓ

磁場が電流に対して垂直からθななめのとき



F＝ μ I ℓsinθ nI ℓ B μ I ℓsinθ nI ℓ

平行電流間にはたらく力

　　　　

　　　　　　　　　　I₁
H₁＝　――――――――
　　　　　　2π μ B v I r m R q 電位差 偏る

　　　　　　　　　　　 μ B v I r m R q 電位差 偏る ₀I₁
B₁＝μ₀H₁＝　―――――――
　　　　　　　　　　　　　2πr

　　　　　　　　　 μ B v I r m R q 電位差 偏る ₀ μ B v I r m R q 電位差 偏る ₁ μ B v I r m R q 電位差 偏る ₂
F＝I₂B₁ℓ＝　――――――――――――――ℓ
　　　　　　　　　　　　　　　　2πr

ローレンツ力




q [c]の電荷が受ける力

ｆ＝ μ B v I r m R q 電位差 偏る μ B v I r m R q 電位差 偏る μ B v I r m R q 電位差 偏る sinθ

磁場に対して垂直に入射すると等速円運動を行う。




　　　　v²
m・―――― = μ B v I r m R q 電位差 偏る μ B v I r m R q 電位差 偏る μ B v I r m R q 電位差 偏る
　　 μ B v I r m R q 電位差 偏る

　　　　 μ B v I r m R q 電位差 偏る μ B v I r m R q 電位差 偏る
R=　―――――――――
　　　　 μ B v I r m R q 電位差 偏る μ B v I r m R q 電位差 偏る




ホール効果：直方体型の導線に電流を流し、磁場をかけると、電子が導線の片側に μ B v I r m R q 電位差 偏る 現象。このことにより、導線の両側面間で、 μ B v I r m R q 電位差 偏る が生じる。

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結果: