• ベストアンサー

ソレノイドコイルの作る磁場について質問です。磁場はH=nIという式で与

ソレノイドコイルの作る磁場について質問です。磁場はH=nIという式で与えられます。nは単位長さあたりの巻き数ということですが、電流と単位長さあたりの巻きすうが同じでも、ソレノイドコイルの長さを長くすればするほど積算されて磁場は大きくなるような気がします。この考え方の何が間違っているのでしょうか。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • yokkun831
  • ベストアンサー率74% (674/908)
回答No.2

ソレノイドの微小長さの一部を考えます。この部分の電流が中心軸上につくる磁場への寄与は，距離とともに急激に小さくなります。したがって，その影響はある程度離れたところではほとんどなくなってしまいます。 円形の薄い磁石を重ねていくと，両端の磁極はしだいに強くなりますが，あまり数が多くなって棒磁石のように長くなると，その強さは重ねる磁石を増やしてもほとんど変わらなくなります。これと同じ理屈といえるでしょう。下記など参考になれば幸いです。 http://homepage2.nifty.com/ysc/jishaku.pdf

その他の回答 (1)

  • spring135
  • ベストアンサー率44% (1487/3332)
回答No.1

＞H=nI これは無限長コイルの場合の式です。 長さL、半径a、巻き数Nの有限長コイルに電流Iを流した場合 コイルの中心軸上の中央における磁場Hは次式で与えられます。 H=NI/2/√(a^2+(L/2)^2) 単位長さ当たりの巻き数n=N/Lを用いると H=nLI/2/√(a^2+(L/2)^2)=nI/2/√((a/L)^2+(1/2)^2) nを一定とし、L→∞とすると H=nI に帰着します。

  1. カテゴリ
  2. 学問・教育
  3. 自然科学
  4. 物理学

関連するQ&A

  • 円形回路とソレノイドコイルに生じる磁場の違い

    円形回路の磁場 H=NI/2r N:巻き数 ソレノイドコイルの磁場 H=nI n:単位長さあたりの巻き数 で表されます。 しかしどちらも１回巻き(N=n)としたとき、前者はH=I/2r,後者はH=Iとなり、違う結果になってしまいます。１回巻きの場合は、どちらも同じように見えるのですが、なぜこのような違いが生まれるのでしょうか？ （ちなみに計算結果からH=NI/2r、H=nIとなるという回答は、ここで聞きたいことではありませせん。目で見た形は同じに見えるのに、なぜ違う結果になるのかという質問です。） よろしくお願いします。

  • 有限長ソレノイドコイルの中心軸上磁場について

    有限長ソレノイドコイルの中心軸上磁場は、 H=nI(cosθ1-cosθ2)/2 になりますが、ソレノイドコイルの半径=a、長さ=lの時、(cosθ1-cosθ2)はどのように表せばいいでしょうか？

  • ソレノイドコイル内部の磁束密度

    ソレノイドコイル内部の磁束密度 半径a、巻き数N、透磁率μのソレノイドコイルに電流Iが流れているとき、その内部の磁束密度は B=μNI/2a という公式で良いのでしょうか？ ソレノイドコイルの長さを無視できる場合は確かにそれでいいと思うのですが、長さがある場合の磁束密度は場所によって違うのではないでしょうか？

  • ソレノイドのコイルが作る力の大きさの求め方

    図のようにソレノイドの筒（巻き方を円錐の形にして磁場勾配になるようにコイルを巻いています）があります。 この内部にソレノイドのコイルより長い針金を入れ、ソレノイドに交流電流を流します。 すると針金が上下に動きます。 これを60[コマ/s]の動画で撮影しました。 その時の針金にかかる力を求めたいのですが求め方が分かりません。 どのように求めればいいのでしょうか？ コイルの巻き数、電圧、抵抗、針金の質量、針金の動いた変位などは測っています。 ちなみに実験した場所は東日本です。 あと、F=-B{dB/dx}という式はなんでしょうか？

  • コイルの磁場

    教科書を読んでいて質問です。 コイルに電流を流すと磁場が発生しますよね？ 中に鉄芯を入れると磁力が増して磁場がふえますよね？ 中に紙とか電気を通さないものを詰め込んでも中が空洞の場合と磁場は変わらないのですか？？ 前にテレビで磁石にガラスを近づけてその状態で鉄を近づけるとどうなるかってやってたとき磁力線をガラスは妨害しないから鉄はガラスをはさんでもくっつくってやってた気がしたので・・・・ コイルの巻き数が多ければおおいほど、コイルの直径が大きければ大きいほど磁場が強くなるという考えで大丈夫ですか？？ 電流を流しても磁場が変わらない時、どんな原因が考えられますか？ 質問がいっぱいでごめんなさい

  • ソレノイドコイルを用いた飛散金属の方向制御について

    レーザ加工したときに飛散する金属をソレノイドコイルを用いて吹き飛ばそうとするとソレノイドコイルにはどれだけの電流を流し、磁界を発生させないといけないのでしょうか？式で出ないでしょうか？ 飛散金属は加工対象から垂直に飛散したものとし、速度ｖ，金属の質量ｍ（飛散金属なのでかなり微量だと思いますが）とします。 ソレノイドコイルは円形で円の半径a，巻き数ｎ，流れる電流I，磁界Hとします。 電磁気学は勉強したことないので詳しい式がわからず大変困っています。その他式に重要な点は任意でアルファべットで表してください。

  • ソレノイドコイルの考え方

    研究で、鉄やコバルトなどのまわりにコイル（銅線）を巻いたとき、その物体内部を通る磁場を計算する必要があります。 ある参考書に 「１ｃｍあたりの巻き数が２０の長いソレノイドに１０Ａの電流を流したとき、その中心部につくられる磁束密度は、 Ｂ＝μｎＩ（Ｂ：磁束密度　μ：透磁率　ｎ：巻き数　Ｉ：電流） より、Ｂ＝（４π×１０-7）×（２０×１００）×１０ 　　　　＝２.５×１０-2【Ｔ】」 という例題がありました。 ※上記の（２０×１００）は、メートルあたりの巻き数にする必要があるからと判断しました。 この考え方を適用しました。 例題は空気中（真空中？）ですが、自分はそこに材料をいれようとしています。なので使用する材料の透磁率を代入しようと考えました。単純にそう考えましたが合っていますでしょうか？ 問題中の「長いソレノイド」というのも気になっています。 今回自分が製作しようと考えているのは、径数ｍｍ・長さ数十ｍｍ程度の材料（鉄やフェライトなど）に、Φ１ｍｍ以下の銅線を数百回程度、巻こうと考えています。 実際に計算してみると「透磁率３０００の物体にコイルを１００回巻き、１ｍＡを流すと物体内部の磁束密度は３００００Ｔ」という非常に疑わしい結果になりました。 （Ｂ＝３０００×１００００×０.００１＝３００００【Ｔ】） 真空中（空気中）であれば、透磁率「４.７×１０-7」の１０-7が効いて、実際に想像しやすい値になるのですが（例題）「１ｍＡで３００００Ｔ」となると、とても信じがたいです。 本当は実際に製作してみて実際に測定が出来ればいいのですが、材料の内部の磁界が知りたいので測定手段も分かりませんでした。 考え方・計算方法・単位などで何か間違ってる部分がありましたらどうかお教えください。 「合ってるんじゃない？」という場合も一言いただけるとありがたいです。 宜しくお願い致します。

  • ソレノイドコイルの定義

    らせん状に導線を巻いたコイルをソレノイドコイルと言うと思うのですが、巻き数が１、つまり、一巻のコイルもソレノイドコイルと言えるのでしょうか、それとも、ソレノイドコイルとは言わないのでしょうか。

  • 磁場勾配コイルの磁気力を求めたい

    下の図の磁場勾配のコイルに交流を流した際に発生する磁気力を求めたいです。 巻き数や大きさ、電圧電流などは分かります。 どうすればいいでしょうか？ 参考URLや式や原理を教えて下さるとありがたいです。 よろしくお願いします。

  • ソレノイド

    単位長さあたりの巻き数がnの無限に長いソレノイド内に強さIの定常電流が流れているとき、ソレノイド内外の磁場の大きさを出す方法を教えてください。できれば理由もお願いします。

注目のQ&A

カテゴリ

専門家に質問してみよう

職業から探して質問する

あなたにピッタリな商品が見つかる！ OKWAVEセレクト

質問する