【演習】透磁率と磁束密度

物理【電磁気】第20講『透磁率と磁束密度』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。

透磁率と磁束密度電流が磁場から受ける力の式に登場する比例定数 μ（透磁率）が主役です。透磁率は単なる定数ではありません！その意味について詳しく見ていきましょう。...

問題

[Level.1]
鉄（比透磁率8.0×10³）でできた物体がある。 この物体の透磁率を求めよ。 ただし，真空の透磁率を4π×10^-7N/A²とする。

[Level.2]
鉄でできた物体を強さ25A/mの一様な磁場中に置く。 このときの物体内部の磁束密度は何Tか。 計算には前問の答えを用いてよい。

[Level.3]
鉛直下向き，磁束密度0.40Tの一様な磁場がある。 この磁場に垂直になるように，東西方向に導線を張り，東向きに2.0Aの電流を流した。 この導線の0.10mの部分が受ける力の大きさと向きを求めよ。

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]
1.0×10^-2N/A²

[Level.2]
0.25T

[Level.3]
8.0×10^-2N，北向き