※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:高校物理 Wbの定義について)
高校物理 Wbの定義について
このQ&Aのポイント
高校物理勉強中の者です。Wbという単位がやっぱりピンときません。
[A]の大きさが最初に決まったことで、[C]が定義できたことはわかったのですが、では[Wb]はどうやって決まったのでしょうか。
私なりに考えてみたところ、電気に関するクーロンの法則、磁気に関するクーロンの法則、マクスウェルの理論の関連性から、[Wb]の定義ができると考えられます。しかし、具体的な定義の歴史や現在の定義について詳しく知りたいです。
高校物理勉強中の者です。
Wbという単位がやっぱりピンときません。
[A]の大きさが最初に決まったことで、[C]が定義できたことは
わかったのですが、では[Wb]はどうやって決まったのでしょうか。
私なりに考えてみたところ、
電気に関するクーロンの法則:F=(1/4πε)・(Qq/r^2)…(1)
磁気に関するクーロンの法則:F=(1/4πμ)・(Mm/r^2)…(2)
マクスウェルの理論:c=1/(√εμ)…(3)
(1)の[C]が定義されていれば実験によってεがわかります。さらに(3)によって
μも求められます。このことから(2)のMの単位である[Wb]が定義できると
考えられます。ただし、(2)で1[Wb]の大きさが決められていなければマクスウェル
は(3)の式を発見できなかったと考えられ、矛盾します。
また、参考書には次のような記述があります。
I[A]の電流の周りに磁荷m[Wb]を磁場に逆らって1周させるのに要する仕事はmI[J]
である。
この関係が成り立つように1[Wb]が定められたのでしょうか。ただ、これだと
実験して仕事の大きさを求めるのは困難な気がします。
ビオサバールの法則からこのことがわかると説明しておりますが、
ビオサバールの法則は単に電流の周りにできる磁場の強さが実験結果と整合性が
あうように体系づけられた式にすぎないので、[Wb]の定義の説明とは関係ないと思います。
ビオ・サバールの法則の式自体に[Wb]をもちだしているので、この法則以前に1[Wb]の
大きさを定義する必要があります。定義の歴史はいろいろあるでしょうが、現在では
どのような定義になっているのか、教えてください。
よろしくお願いいたします。
お礼
ご回答ありがとうございます。 いろいろと疑問点はありますが、自分で調べてみます。