2本の導線を平行にして、電源で電流を流す場合、方向と距離で磁界はどう違う？

質問

2本の導線（直径３ｍｍ程度）を平行にして電流流す場合、
磁界の状態について

以下の４パターンではどのような目だった差があるのでしょうか？

(1)対抗して電流を流し、距離を少し５ｍｍ程とる
(2)対抗して電流を流し、密着させ、さらにねじる
(3)同一方向に流し、距離を少し５ｍｍ程とる
(4)同一方向に流し、密着させ、さらにねじる

回答No.2

foobar

1,3に関して、
どの部分の磁界を問題にしているのか
（導線の近く（例えば、導線の横1mmくらい）か導線より少し離れたところ(例えば、導線から5cm)なのか、導線の近くなら二本の導線の間なのか外なのか）
を明確にしておく必要が有ります。
（二本の導線の間の磁界なら、＃１お礼欄の(1)と(3)に書かれているような状況になるでしょうが、二本の導体の外側や少し離れたところになると様相が変わるかと思います。）

お礼

いつもご回答ありがとうございます。
そのとおりですね。
質問文が説明不足ですみません。
主に疑問になった部分が、2本の間の磁界でしたので
ご指摘いただき、やっと納得できました。
ありがとうございます。

回答No.1

foobar

一度、ご自身で計算されてみるほうが良いかと思います。
（計算する際にどんな前提条件や仮定をおいたか、の確認にもなるので）

それぞれの導体は、無限長の直線導体と近似し、周辺に磁性体などがないとすれば、
・導体周辺の磁界は導体を中心とした円(半径r)の周方向にできて、
磁界の強さは（電流/(2πr))
・二本の導体による合成磁界は、それぞれの導体の磁界を（方向、向きを考慮して）ベクトル和で計算する
・密着した導体は、同じ位置にあると近似する。（細かく計算するときは、導体の直径だけ離れているとして扱ったりしますが）

の手順で概算できるかと思います。

お礼

ご回答ありがとうございます。

自分なりの判断ですが、

(1)対抗して電流を流し、距離を少し５ｍｍ程とる
打ち消し合わずに導線に垂直方向に一本のときより強力になる。
導線同士は反発しあう。

(2)対抗して電流を流し、密着させ、さらにねじる
打ち消しあい、導線を2本を中心とした同心円方向に磁力が弱くなる。
導線同士は反発しあう。

(3)同一方向に流し、距離を少し５ｍｍ程とる
導線同士は引き合う。
導線に垂直方向には磁界を打ち消しあうので一本のときより
垂直方向には磁界は弱くなる。

(4)同一方向に流し、密着させ、さらにねじる
導線同士は引き合う。
一本のときより、導線を2本を中心とした同心円方向に磁界が強くなる。

こんな感じで考えていますが、間違っていたら訂正頂けると
助かります。

よろしくお願い致します。