電磁気学

質問

以下の問題がよくわからないので、わかる方ご教示お願いします。

（１）半径aの無限に長いまっすぐな円筒の中心軸にある細い導線に電流Iが、
　　円筒上には逆向きの電流-Iが一様に流れている。中心軸からの距離をrとして、
　　円筒内外の磁束密度Bの大きさを求めなさい。

　　ビオ・サバールの法則を使うと思います。

回答No.1

EleMech · ベストアンサー

中心軸導線の磁界は、
　H1 = I / (2 ・ π ・ r)
円筒導線の磁界は、中心軸導線を限りなく細いと仮定して、円筒内部では、
　H2 = -I ・ r / (2 ・ π ・ a^2)
円筒外部では、
　H3 = -I / (2 ・ π ・ r)

これより、円筒内部の磁界は、
　H01 = H1 + H2
故に、円筒内部の磁束密度は、
　B1 = μ0 ・ μs ・ H01

円筒外部の磁界は、
　H02 = H1 + H3
故に、円筒外部の磁束密度は、空気中の透磁率μｓを１とすると真空中と同じなので、
　B2 = μ0 ・ H02
となるかと思います。

中心導線と円筒導線が同一線上の直線であり、ｒとの関係がどの点においても同一であるので、特にビオ・サバールの法則は必要ないかと思います。

お礼

とてもわかりやすい回答ありがとうございます。
大変助かります。