電流 地磁気

質問

地磁気の南北方向に十分長い導線を水平な張り、その真下d(m)のところに小さな方位磁針を置く
電流I0(A)を流すとNは東に30゜振れた
電流の向きと地磁気ＨGを求めよ
解き方を教えてください

回答No.1

shintaro-2 · ベストアンサー

>電流I0(A)を流すとNは東に30゜振れた

地磁気がなければ方位磁石は真東にふれるはずです。

電流の作る磁場と、地球の磁場とを合成した力のベクトルが30度という角度になります。

なので、電流の磁場＝地球の磁場×ｔａｎ30°ということです。
充分に長い電線に流れる電流の作る磁場はビオサバールの法則で求めるはず。

補足

＞地磁気がなければ方位磁石は真東にふれるはずです。
というのはなぜですか？図を見たら直線電流の磁界は円形をしていてなぜ真東にふれるのか分からないです

＞なので、電流の磁場＝地球の磁場×ｔａｎ30°ということです。
方位磁針の方に伸びるベクトルを斜辺とする直角三角形を見ると、電流の磁界によって東に触れるとしたら、地磁気は方位磁針を北にふらせようとするので図と式が合っていて納得が行きました

＞充分に長い電線に流れる電流の作る磁場はビオサバールの法則で求めるはず。
ビオサバールの法則について聞いたことがなかったので調べたのですが、どうやら高校物理では使えないようなので、できれば別の方法をお願いします

回答No.3

shintaro-2

>答えはＨG=I0/2πdなのですか？

I0／２πｄ＝HG×tan30°です

補足

ってなんでですかー？

回答No.2

shintaro-2

＃１です

＞＞地磁気がなければ方位磁石は真東にふれるはずです。
＞というのはなぜですか？図を見たら直線電流の磁界は円形をしていてなぜ真東にふれるのか分からないです

電流の作る磁界は電流の流れる方向に直交します。
従って電線の上から見ると、
磁石には東西方向の磁界が作用します
（厳密には円形なので磁石の上下方向成分も若干ありますが）

＞＞充分に長い電線に流れる電流の作る磁場はビオサバールの法則で求めるはず。
＞ビオサバールの法則について聞いたことがなかったので調べたのですが、どうやら高校物理では使えないようなので、できれば別の方法をお願いします

アンペールの法則を習っていませんか？
（ビオサバールと実質同じものです）

補足

＞電流の作る磁界は電流の流れる方向に直交します。後略

よくわかりました
ありがとうございました

＞アンペールの法則を習っていませんか？
H=I/2πrのことですね
答えはＨG=I0/2πdなのですか？