おはようございます。
八千代緑が丘校の轟です。
昨日のブログで、東大物理 2025 第２問 Ⅲ
の別解として、ビオ=サヴァールの法則を用いて、
円形コイルを貫く磁束密度Ｂを用いました。
前回のブログはこちら↓
https://www.jasmec.co.jp/cgi-bin/blog-diary-open1/diary02/blog-diary-open2.cgi?no=4923
ビオ=サヴァールの法則について、東進の授業で
少し学んだけれど、忘れてしまった方や、
そもそも、まだ学んでいないという方も
いらっしゃると思います。
そこで今回は、簡単に『ビオ=サヴァールの法則』について
ご紹介したいと思います。
磁場の中を電荷が動くと、電荷はローレンツ力を
受けます。
逆に、動く電荷である電流は、磁場を作り出します。
1820年に、ビオとサヴァールは電流により作り出される
磁場の大きさを実験によって測定し、定式化しました。
その定式化した式のことを『ビオ=サヴァールの法則』
と呼びます。
↑の図のように、経路Ｃに沿って電流が流れるとしたとき、
経路Ｃから離れた点Ｒに作る磁場での磁場を考えます。
ここで、経路Ｃ上の点rからr'＋dr'までの微小経路上の
電流Ⅰが、位置Rに作る磁場は、以下の式で表されます。
この式が、『ビオ=サヴァールの法則』です。
ちなみに、「×」の記号はベクトルの外積を
表しています。
微小な磁場dＢを全ての経路上の微小区間について
足り合わせることで、電流が作る磁場を計算する
ことができることを『ビオ=サヴァールの法則』は
述べています。
『ビオ=サヴァールの法則』から、回路の流れる電流が作る磁場は、
回路の色々な場所での電流が作る磁場が足し合わされて生じている
ことがわかります。
今回は、『ビオ=サヴァールの法則』について書かせて頂きました。
これをどのように活用して、円形コイルを貫く磁束密度Ｂを求めたのか、
そこが一番気になっていると思いますので、明日のブログで
書かせて頂きたいと思います。
では、今日も皆さん、良い学びとなりますように～♪
(八千代緑が丘校 轟)
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