磁界は電流の流れた導体の周りにあるよ

物理で磁界の問題をやってたのだが、磁束密度と磁界を逆にしてしまってた。
よく考えればわかることだが、磁束の単位はWb。面密度だからWb/m2、と書いてもいいしT(テスラ)と書いてもいい。
文字はB。ただ磁束密度はあんまり言うことはないと思う。
それに対して磁界はA/m、文字はH。電流 割る 距離っていうのはなかなか実感がわきにくいな。
磁界での電流は、電界での電圧に相当するらしい。
確かに、n回巻きのコイルに電流Iを流すと、nI[AT]の起磁力を生じるとか出てきたな。
ATはアンペアターンだけど、結局アンペアだ。
この辺は電圧も一緒だな。けど電界は導体から垂直に出る。だから電圧を導体間の距離で割り算すればよさそうだった。
けど、磁界は導体の周りにぐるぐるできる。電流をこのぐるぐるの距離で割り算すればよさそう。
実際そんな式になってるよね。


ということは電流を知ってるときはまず磁界を求めればいいわけだな。
その上で、B=μHの式に入れれば磁束密度が出てくると。まぁ実際はなんかいろいろあるらしいが。
真空中の透磁率、μ0は4π×10-7[H/m]と覚えやすい気がする。
真空中の誘電率、ε0は8.85×10-12[F/m]と一見覚えにくい。
でも実は1/(4πε0)=9×109だから、電卓さえあればここから簡単に出せる。
あんまりε0に値を代入したりはしないけど、1/(4πε0)を作れば代入も簡単だろう。
こうやってBを出すことができれば、他の電流の流れた導線に働く力も簡単に出せる。
F=BIL(B:磁束密度,I:電流,L:導線の長さ)と。だからBを出したわけ。
ちなみに1000[m]の導線を0.1[m]離して、100[A]づつ逆方向に流したとき、2つの導線がそれぞれ引き合う力は
B=μ0H=μ0×100/(2π×0.1)=2000×10-7=2×10-4[T]
F=BIL=2×10-4×100×1×103=20[N]
100[A]・1[km]ともなると迫力ありますね。
けど1[km]も100[A]電流流すと電圧降下が恐ろしい事になりそう。100[A]って…


と、考えれば磁界の話もよくわかるものです。
確かに電磁気の授業でよく電界の話を聞いていればわかる分はあるでしょう。
けどわからないこともあるでしょう。
この辺しっかり勉強することになるだろうね、電磁気で。
というわけで、急に磁界が出てきた物理の授業の話でした。
まぁこれが普通だよね。物理で出てきて、それを詳しく専門の電磁気でやるというのが。
しかし逆が普通と思ってしまってるあたり異常ではあるな。
それ言うと一番ひどいのは回路なんだけどな。コイルの誘導起電力が-Ldi/dtとか…
最近までなにを言ってるか知らんかったしね。最近-ndΦ/dtが出てきて、理解できたけど。