磁界の遮蔽

質問

直流電流が流れる直線状の電線に対して同心円状に円筒鉄管を配置し、直流電流が鉄管外の任意の点に作る磁界を遮蔽することを試みた。この方法は有効ですか？
出来るだけ早くお願いします。

回答No.13

physicist_naka · ベストアンサー

No.9の「回答に対する補足」への回答
> ＞　ただこの問題の形状では効果がないと思いますが。
>
> そしたら、効果のある形状ってどんなのですか？

通常、電線は2本が対になっていますよね。例えば100Vの電源のコードなんかを思い浮かべてください。この線は、一方に電流が流れれば、もう一方は逆方向に同じだけ電流が流れます。この2本の対を円筒鉄管に入れるという形状が効果があります。
これで答えになっていますでしょうか。

それからこの問題に対して、アンペールの法則を使わない説明を考えてみましたので参考にしてください。これで納得するかどうかわかりませんが。
円筒鉄管に1本電線を通し、電流を流すと、円筒鉄管は円周方向に全体が磁化します。その結果、例えばその電線の自己インダクタンスが増加するという現象がみられますね。次に、円筒鉄管の内側の部分と外側の部分に分けて考えます。もし磁気遮蔽が有効なら内側の部分で遮蔽されて、外側には漏れませんね。その結果、外側の磁化はなくなってしまいます。これは、全体が円周方向に磁化するここと矛盾します。よって、磁気遮蔽は有効ではありません。

お礼

お礼が遅くなってすいません。やはり専門家の説得力は違いますね！よく分かりました。ありがとうございました。

回答No.3

pierrot2002

N0.2のphysicist_nakaさんと同じで無効だと思います。
導体によって磁界を遮蔽できるのは表皮効果の起こる高周波磁界だけで、
定常磁界に関しては表皮効果は起こらないからです。
定常磁界はアンペールの法則のH=I/2πrですので、距離と電流のみの関数で表されます。
（おそらくphysicist_nakaさんはＢとＨを書き間違えたのだと思いますが)

お礼

定常磁界では表皮効果が起こらないのですか。基本的なこと忘れていました。ありがとうございました。

回答No.2

physicist_naka

この場合は無効だというのが答えだと思います。
円筒鉄管の外側の同心円の経路を取った場合のアンペールの法則を考えると、
　　2πｒB=I
となり、円筒鉄管の有無に関係がなくなると思います。

回答No.1

ykkw_2001

有効です。
さらに高い効果を得るためには、透磁率の高い材質（パーマロイなど）で、凹凸を少なくすることが良いでしょう。

補足

すいませんけど、出来れば理由をお願いします。わがままいってごめんなさい。