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記事No.79232に関するスレッドです

(No Subject) / 301カービン
次のそれぞれの場合において,流れる定常電流がまわりの空間に作る磁場の磁束密度をビオ・サバールの法則を用いて求めよ。真空の透磁率をμ0とする。
(1) 半径aの円周上を一定な大きさIの電流が流れる場合。(中心軸上の磁束密度を求める.)
(2) 無限に長い直線上を一定な大きさIの電流が流れる場合。

この問題の解法を教えてください
あとビオ・サバ―ルの法則というものは
dH=Idlsinθ/4πr でいいのですか。

No.79221 - 2021/11/05(Fri) 01:01:13

Re: / 関数電卓
> ビオ・サバ―ルの法則というものは dH=Idlsinθ/4πr でいいのですか?
 dH=Idlsinθ/4πr^2
です。
θ,r が何か,はお分かりですね?
(1)
前回のお尋ね の レス No.79101 の10行目の<2>式
 H=a^2I/2(√(a^2+d^2))^3 …<2>
です。「中心軸上の点」が円電流の中心の場合には d=0 とする。
(2)
下図のように諸々を定める。電流素片 Idx が点 P につくる磁場 dH は
 dH=(I/4π)・sinθ/r^2・dx …<*1> ← Biot-Savart
図より
 a=rsinθ ∴ 1/r=sinθ/a …<*2>
また
 x=a/tanθ より dx=(a/(sinθ)^2)dθ …<*3>
さらに x∈(−∞,∞) ⇔ θ∈(0,π)
<*1>に<*2><*3>を代入し<*1>を (−∞,∞) で積分すると
 H=(I/4π)∫(−∞,∞)sinθ/r^2・dx
  =(I/4π)∫(0,π)sinθ・(sinθ/a)^2・a/(sinθ)^2dx
  =I/(4πa)∫(0,π)sinθdθ
  =I/2πa
です。

No.79232 - 2021/11/05(Fri) 20:03:31