電磁気

【演習】電流がつくる磁場

物理【電磁気】第18講『電流がつくる磁場』の講義内容に関連する演習問題です。 講義編を未読の方は問題を解く前にご一読ください。

電流がつくる磁場電気と磁気が似た性質をもっているので,「この2つは互いに関係しているんじゃないか…?」と考えるのは自然なことで,実際,密接に関連しあっています。...
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問題

[Level.1]
図1に示すように,点Oを中心とする半径0.10mの円形の導線に0.40Aの電流を流した。 このとき,点Oにおける磁場の向きと強さを求めよ。 ただし,磁場の向きは図中の記号で答えること。

[Level.2]
長さ0.10m,巻数2.5×102のソレノイドに電流を流したところ,ソレノイド内部に5.0×102A/mの磁場が生じた(図2)。 流した電流の向きと大きさを求めよ。 ただし,電流の向きは図中の記号で答えること。

[Level.3]
図3のように,十分に長い直線状の導線Aと半径r[m]の円形導線Bを,AとBの中心Oを3r[m]離して同じ平面内に置く。 Bに時計回りにI[A]の電流を流すとOに磁場が生じるが,Aにある大きさの電流を流したところ,Oの磁場は消えた。 Aに流した電流の向きと大きさを求めよ。 ただし,電流の向きは図中の記号で答えること。

この下に答えを載せていますが,まずは自力で考えてみましょう。


答え

[Level.1]
向き:(ア)
強さ:2.0A/m

[Level.2]
向き:(ア)
大きさ:0.20A

[Level.3]
向き:(イ)
大きさ:3πI[A]

(※ 解説は現在準備中。)