電流と磁場

質問

図7.8のように２つの磁極の間に電流が流れている。電流に働く力と電流が磁極に作用する力の向きは？

答は図7.9なのですが、なぜこのようになるのですか？

回答No.1

carsys · ベストアンサー

まず、フレミング右手・左手の法則について復習しておきましょう。

右手の法則は、磁場内を「運動する」導体に発生する「誘導起電力」の向きを表します。
左手の法則は、磁場内にある「電流」に発生する「ローレンツ力」の向きを表します。

ちなみに、ご存知かと思いますが、誘導起電力はニュートン的な力ではなく、電圧です。

この問題で磁極から発生する磁場の向きは赤線、電流から発生する電場は青線のようになっています。

まず、電流に働く力について考えます。磁場内で流れている電流なので左手の法則を使うと、電流に働くローレンツ力は解答の通り下向きであることが分かります。

あとは、電流に働く力と磁極に働く力は作用反作用の関係にあるので、上向きの力が磁極に働きます。

お礼

なるほど…。詳しくありがとうございます
ちなみに電流に働く力と磁極に働く力は必ず作用反作用の関係なのでしょうか？

回答No.3

carsys

補足質問について回答します。

質問内容：
電流に働く力と磁極に働く力は必ず作用反作用の関係なのでしょうか？

回答：
はい、そうです。2つの磁石を近づけると、引力や斥力が発生します。この力は必ず作用反作用の関係を取りますね。
これと同じ理由で、電流と磁荷(正確に書くと、「(電流によって発生する)電場と磁荷」および「電流と(磁荷によって発生する)磁場」)の場合も必ず作用反作用の関係になります。

お礼

ありがとうございます！
とても参考になりました！！！

回答No.2

ORUKA1951

小学校の復習から・・
・磁力線はNからSに
・途中で生じたり消えたりしない
・張力がある
・同じ向きの磁力線は反発し、逆向きは引き合う
Ｎ　　　Ｓ　　 Ｎ
｜)→←(│)←→│
Ｓ　　　Ｎ　　 Ｓ
　引き合う　反発

それに加えて必要なのは、中学校で学ぶ「電流の周囲には磁場が発生しその向きは右回り」
　→
↑×↓　(×)は向こう向き
　←
　⇒アンペールの法則 - Wikipedia( http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A2%E3%83%B3%E3%83%9A%E3%83%BC%E3%83%AB%E3%81%AE%E6%B3%95%E5%89%87 )
　⇒右ねじの法則 - Wikipedia( http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8F%B3%E3%81%AD%E3%81%98%E3%81%AE%E6%B3%95%E5%89%87 )

　→
↑●↓　(●)は手前向き
　←

二つを合わせると
Ｎ　　　　→
｜)→←↑×↓
Ｓ　　　　←

★これだけでフレミングの右手も左手の法則も説明できる。というか、同じ現象に過ぎない。
　⇒フレミングの・・・ - 物理学 - 教えて！goo( http://okwave.jp/qa/q4737183.html )

お礼

ありがとうございます！！
図もつけて丁寧に説明してくださり、とてもわかりやすかったです！