磁束密度と磁場の向きはなぜ違うのですか？

質問

物理の基本的な疑問です。

B=μH（B、Hともにベクトル量）

なのに、物質中ではなぜ二つの向きが違うのですか？
上の計算式から考えると、とある点では磁場の向きも磁束密度の向きはあった九同じになると思います。

ぜひとも教えてください。

回答No.2

heboiboro · ベストアンサー

B=μH は一般的に成り立つ式ではなく、特定の条件下でのみ限定的に成り立つ式です。
そののような関係が成り立つような場合にはもちろん、 B と H は同じ向きになります。
（μが2階テンソルのときは別）

たとえば外部磁場が弱いときの強磁性体の磁場は、粗い近似で
B = B0 + μH
という関係を満たしていると考えられます。
また、異方性のある常磁性体などでは、BはHに適当な行列（2階テンソル）を掛けたものとして表せることがあります。

お礼

教科書の指揮は簡略化された式なんですね。
ありがとうございます。

回答No.4

el156

Bはベクトル、Hはベクトル、μはテンソル(行列)です。テンソルはベクトルの向きを変えます。
たとえ話をします。
サイコロのようなものをテーブルに置いて、上から下向きの力を加えたとします。力は下へ伝わりますが、サイコロ内部に働く力は下向きだけではありません。横向きの成分もあってサイコロは少し太るはずです。内部応力がテンソルだからです。

回答No.3

wata717

定数μが正であれば、BとHは向きが平行と言えます。しかし物質内部では定数が負になる場合があり、μ自体が実は大変複雑であることを隠蔽化して見かけだけでは単純化しているに過ぎないのです。μを実際に計算すれば分かります。
磁性体表面（永久磁石）では磁荷が発生し、これがHの方向に逆向きになる反作用（自己消磁作用）があるためです。
詳細は砂川著理論電磁気学(1973)紀伊國屋書店を参照して下さい。

回答No.1

LHS07

密度と流れる方向だからです。

水道で考えてください。
蛇口を開くと
上のほうは太くゆっくり流れますが
下のほうは細く早く流れます。