大学から物理を始めたもので、最近電磁気学を学び始めました。

質問

大学から物理を始めたもので、最近電磁気学を学び始めました。
初歩の質問でみっともないのですが是非教えて下さい。
次の問題について質問です。

図のように一回巻きで半径Rのコイルが距離Rはなれて同軸にならんでいます。
両方のコイルには同じ向きに等しい電流iが流れています。

（イ）、２つのコイルの中点Pにおける磁場の向きを求めてください
（ロ）、２つのコイルの中点Pにおける磁場の大きさを求めてください。

・・・という問題です。

授業では公式B=μI/２πa
と習いました。

向きについては、右ねじの法則で考えるとx軸正の向きでしょうか・・・
いまいち自信がありません。
考え方や手順をお手数ですが教えて下さい。
よろしくお願いします。

回答No.1

stripe · ベストアンサー

こんにちは。
物理学科の大学院生です。
コイル（円形電流）が作る磁場の向きと大きさを求める問題ですね。

向きはおっしゃる通り、ｘ軸正の向きです。
以下は大きさの話です。

＞授業では公式B=μI/２πa
＞と習いました。

とありますが、僕の手元にある教科書の公式と違います。
円形電流が「その中心に」作る磁場の大きさは　B=μI/２a　です。
しかしながら、この式をこの問題で使うことはできません。
この問題では「中心からＲ離れた点の」磁場を求めなければならないからです。
その公式は、例えば「電磁気学の考え方」（著：砂川重信）Ｐ．７０に載っています。
その公式にこの問題で与えられているコイルの半径、電流値、中心からのキョリを代入すれば、１つのコイルが作る磁場の大きさが求まります。
求める答えは２つのコイルが作る磁場です。
上で求めた値を２倍すれば、それが求める答えです。

それでは勉強がんばってくださいね。

お礼

丁寧に教えてくださってありがとうございました。
理解できました！

回答No.3

stripe

＞両方のコイルには同じ向きに等しい電流iが流れています。
図とこの記述が矛盾しています。
作図はpotepote99さんがしたのだと思いますが、正しい図に右ねじの法則を適用して向きを求めてください。

よろしくお願いします。

回答No.2

stripe

１つ訂正です。
右ねじの法則を考えると、磁場の向きは左向きです。

よろしくお願いします。