• 締切済み

磁力線の数から磁極の強さを求める

空気中に磁極がある。磁極から1.0【m 】離れた点で磁力線の数を数えたら、0.33【m^2】あたり2本であった。このときの磁極の強さを求めるにはどうすればいいのでしょうか? わたしは、磁界の強さと磁力線の関係から求めるのかなと思い考えてみましたがわかりませんでした…… となたか回答よろしくお願いいたします。

noname#226958
noname#226958

みんなの回答

回答No.1

半径 1 m の球の表面積は 4π m^2 従って 磁荷 = 磁束密度 x 表面積 = 2/0.33 Wb/m^2 x 4π m^2 = 72.2 Wb #磁力線一本 1 Wb を仮定。 #磁気単極子の存在を仮定(実際には無いがそうみなしてよい状況と思われる)

noname#226958
質問者

お礼

回答ありがとうございます。大変参考になりました。これからもよろしくお願いいたします。

関連するQ&A

  • 磁力線の密度について質問します。

    早速ですが、質問させて頂きます。 磁力線に関する質問ですが、物理の教科書を読んでいて疑問に思いましたのでよろしくお願いいたします。疑問点は3点あります。 まず1点目です。 教科書の図では、長い棒磁石の周囲にN極からS極に向かって磁力線が描かれています。 磁界の様子を表すのに磁力線を用い、磁力線の接戦の方向がその点での磁界の方向と一致する(磁界中で、磁石のN極が受ける力の向きにN極を少しずつ動かしたときにできる曲線が磁力線)ことは分かるのですが、磁力線が密集しているところほど磁界が強いというところが理解できません。 磁極を出る磁力線を磁界の強さに応じて合理的な密度で描いたとしても、そこから描かれる磁力線というのは、磁界の力の向きに(接戦が磁界の力の向きになるように)、言い換えれば磁界中に置かれたN極が受ける力の向きに描かれるものです。その結果として、磁力線の密度がなぜ磁極から離れた任意の点で磁界の強さに比例するかが分かりません。 つまり、磁力線というのは、磁界の向きに基づいて描いたものなのに、その結果として都合よく、密度が磁界の強さを表すことになるかがなぜだか分からないです。 (イメージ的には圧力のようなものなのでしょうか?)   2点目ですが、教科書に掲載されている棒磁石の図の磁力線は磁力線同士が、様々な間隔で描かれておりこのような場合、磁界中のある点の密度というのはどのように求められる(計算される)のでしょうか? (磁力線の間隔が一定なら本数÷面積で簡単に求められます。) 最後に、1点目の質問でも書きましたが、長い棒磁石の図において合理的な密度で磁極をでる磁力線を描かなくてはなりませんが、教科書の図を見ていると一様な密度では出ていないように思われます。磁極における磁界の強さは、どのようになっているのでしょうか? 以上、長文すみません。 よろしくお願いします。

  • 磁力線の数について

    真空中に磁界の強さH(A/m)の空間がある。この空間の断面1(m^2)を通過する磁力線の数は何本でしょうか? 回答よろしくお願いいたします。

  • 磁力線について

    突然こんなことを聞くのもどうかと思うのですが、わからないことがあるので質問します。 あの、NとSの磁極が与えられた時に、そこに生じる磁力線について記述する方程式のようなものはあるのでしょうか。 例えば、こことそこに磁極が置かれたら、この位置の磁力線はこの方向を向く、というようなことがわかるものなんですけど。 もしよろしければ、どなたかご回答ください。 お願いします。

  • 2つの磁極間に働く力の大きさについて。

    二つの磁極(j1=-0.20【Wb】,j2=0.45【Wb】)がある。この二つの磁極を空気中に1.2【m】離して、設置する。 この状態の時の二つの磁極間に働く力の大きさを★とする。 ★と同じ磁極を、★と同じ距離離して設置する。この空間を比例透磁率10の液体で満たした。この状態の時の二つの磁極間に働く力の大きさを☆とする。 二つの磁極間に働く力の大きさ☆は★の時からどのように変化しているか、☆、★の値を求め説明せよ。 という問題です。比例透磁率が大きくなるほど、二つの磁極間に働く力の大きさは小さくなるということでしょうか? また、本題の回答もしていただけるととても助かります。 回答よろしくお願いいたします。

  • 磁界の大きさHの求め方について

    わからないことがあるので教えてください。 写真のように、m1=2.0×10^(-5)Wbと、m2=-4.0×10^(-5)Wbの磁極が空気中におかれてます。この2つの磁極を結ぶ直線上にある点Pにおける磁極の大きさH【A/m】を次の手順で求めてください。 (1)m1によって点Pに作られる磁界H1の大きさと向きを求めよ。 (2)m2によって点Pに作られる磁界H2の大きさと向きを求めよ。 (3)H1と、H2のベクトル和として、点Pの磁界Hを求めよ。 という問題です。 できれば、詳しく教えていただけると幸いです。 回答よろしくお願いいたします。

  • 平面磁極によって作られた磁界での吸引力

     こんにちは。電磁気の初学者です。  下記の問題がよく分かりませんので、教えて頂けないでしょうか。  ある本に、  ”空気中に置かれた面積S(m2)の平面磁極によって作られた磁束密度B(T)の平等磁界中で、磁極面より l(m)だけ離れた位置にある鉄片に働く吸引力を求めよ”  とありました。  この解答が   fl=(B*B*Sl)/2*μ0より、f=(B*B*S)/2*μ0   *μ0は空気の透磁率  この式の導き方がよく分かりません。  どうぞ、宜しくお願い致します。  

  • 磁力線の総数Nについて

    空間の透磁率がμであるとき、強さm(wb)の磁極からでる磁力線の総数NがN=m/μとなることを導いてください。

  • 磁界の強さについて

    真空中に置かれた強さ1.0m【Wb】のS磁極から0.50【m】離れた点の磁界の強さを方向も含め求めよ。 という問題なのですが、この問題はS磁極なので、磁極の強さはマイナスになるのでしょうか?また、マイナスになった場合向きはどうなるのでしょうか? 回答よろしくお願いいたします。

  • 磁界の中の磁極が受ける力について教えてください

    磁界の強さH〔N/wb〕の中にm〔wb〕の磁極が受ける力はmH〔N〕とのことですが、まわりの物質の種類によって定まる透磁率μ〔N/A^2〕を考慮すると受ける力はどうなるのでしょうか。 μmHとすると単位がN/A^2× wb× N/wbとなり、力の単位Nにならないと思うのです。この辺はどう理解すればいいのでしょうか。 それともまわりがどうであろうと磁極が受ける力は変わらないのでしょうか。 もしくはmH〔N〕にまわりの物質によって決まるある別の係数をかけるのでしょうか。 よろしくお願いします。

  • 光線は磁力で曲がるか?

    光線は誘電率の異なる物質間の界面を透過すると、光子の運動速度をCよりも遅くさせ、運動方向を曲げ屈折します。では透磁率の異なる場合、磁界の加わった場合、光線は曲がるのでしょうか?現象があったら教えてください。  たとえば太陽では強い光線と強い磁力があり、静磁界、交番高周波磁界などもありそうですが、太陽自身の光線もその他の恒星が発した光線も曲げていないように思います。そこから発想すると物理の光の定義に問題があるように感じます。  たとえば屈折率の定義から透磁率と誘電率の働きは電波に対して等価であるとわかります。  屈折率n=c/v=sqrt(εμ/ε₀μ₀) となっているので、数式中の位置が同一な誘電率εと透磁率μの働き方は同一のはずですが、太陽の磁力で曲がらない光線の現象を比べれば光線の曲がり方に透磁率や磁界が無関係のようです。  光は磁界と電界を励起して空間を伝搬する電磁波の仲間とされて物理では考えられてきましたが、光の実際は磁界と無関係なのではないでしょうか。もし光が電磁波の仲間なら太陽の周辺の磁界や、地球上の磁界や透磁率の違いで光線の進行方向が曲がるべきでしょう。でも聞いたことがありません。  一方光の仲間と考えれれてきた高周波電波はフェライトの透磁率で曲がるようですので、光の現象と高周波電波の現象は異なるように見えます。