• 締切済み

ビオ・サバールの法則の問題

ichiro-hotの回答

回答No.1

● 1~3 合ってると思う。 ● 4番は3でB1B2が直角。  『B1,B2のベクトルが張る平面』で考えるとベクトルB1B2の和を求めその大きさを求めるのと同じ。  B1B2とBnは直角三角形の3辺(Bnが斜辺)になる。  ピタゴラスの定理が使えるからBn=√(B1^2+B2^2)で求められると思うけど。

関連するQ&A

  • アンペールの法則とビオ・サバールの法則

    アンペールの法則とビオ・サバールの法則で疑問があるので質問です。 まず無限に長い直線電流がr離れた点Pに作る磁束密度Bはビオ・サバールの法則により B=μ0I/2πr アンペールの法則により B=μ0I/2πr となりビオ・サバールの法則とアンペールの法則は一致するとわかるのですが、ここで無限じゃなくて有限の長さAB(電流の向きはA→B)にした場合アンペールの法則は変わらないと思うんですがビオ・サバールの法則は B=μ0I(cosθA-cosθB)/4πr でアンペールの法則と一致しないんですがどうしてなんでしょうか? そもそもアンペールの法則で出すBが変わらないというのが間違いなんでしょうか? アホな質問かもしれませんがお願いします

  • ビオ・サバールの法則とアンペアの周回積分の法則

    以前、ここ↓で質問があったのですが、いまいち納得がいきません。 http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=508268 (問1)円形コイルで巻数50回、平均半径10cmに3Aの電流が流れている時、 コイル中心の磁界の強さはいくらか? (答1)H=NI/2r=50x3/2x0.1=750A/m (問2)円形コイルで平均半径15cm、300回巻かれた状態でコイルの中心に800A/mの磁界を作るには電流をいくら流せば良いか? (答2)I=2πrH/N=2xπx0.15x800/300=2.51A 問2はπがいらない気がするのですけども…。 どうなのでしょうか? ビオ・サバールの法則とアンペアの周回積分の法則の使い方がよくわかりません。 というのはですね、問題を解く上で、どちらを使っても結局同じ答えになりますよね。なので、その問題に対して、簡単なほうを使えばよいということになりますが、「この問題ならビオ・サバールだ!、この問題ならアンペアの周回積分だ!」というのはありますか? 以前の質問の回答のように、 『磁界が位置に依存⇒ビオ-サバール』 『磁界が一様⇒アンペア』 で良いのでしょうか? それとも、 導体が有限(円形コイル)⇒ビオ・サバール 導体が無限(直線導体)⇒アンペアの周回積分 でしょうか? よろしくお願いします。

  • ビオ サバールの法則

    ビオ サバールの法則で 下のウィキのサイトで見たのですが、 真ん中に定義式H=∫j(r)・・・と書いてあるのですが 下の問題を解いている式を見ると H=(1/4π)∫I・sinθ・ds/r^2 といきなりsinθが出てきたのですか? http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%93%E3%82%AA%E3%83%BB%E3%82%B5%E3%83%90%E3%83%BC%E3%83%AB%E3%81%AE%E6%B3%95%E5%89%87

  • 直線電流とアンペアの周回積分の法則&ビオ-サバールの法則

    半径a,有限の長さLを持つ直線導体に電流Iが導体断面に一様に流れている. この時, 1)r≫aのとき aは無視して考える事ができ, 磁界はビオ-サバールの法則から H=(I/4πr)・(cosθ1+cosθ2)と求まります. 2)r≦aのとき アンペアの周回積分の法則から    H・2πr=πr^2・(I/πa^2) ∴H=Ir/2πa^2 と求まります.  1)の時アンペアの周回積分の法則を使わないのは見えないループの電流の存在を考えているため磁界が位置に無関係に一定にならないからだと思いますが,2)でアンペアの周回積分の法則が使えるのは何故ですか?? もっと簡単に言うと,導体外ではアンペアの周回積分の法則がうまく使えないのに,導体内では何故アンペアの周回積分の法則が使えるのでしょうか??

  • ビオサバールの法則を用いた問題

    答えを知らされていない問題です。考えても勉強不足で全然わかりません・・・。 回答までの解説、よろしくお願いします。 問題 点O(0,0,0)を中心としてxy平面上に半径aの円環形の導線を置き、一定の電流Iを流す(図1)。この電流が点Q(0,0,z)につくる磁場Bベクトルをビオサバールの法則 Bベクトル=μ_0*I/4π*∫dsベクトル×rベクトル/r^2 (μ_0は真空の透磁率) を使って求める。ここでrベクトルは導線上の点(Pとする)から点Qに伸ばしたベクトルで、dsベクトルは点Pにおける導線の接線方向の微小線素である。 (1)円環上の点をP(x,y,0)とし、以下の文章のカッコを適当な数式でうめよ。 『OPとx軸が成す角θと半径aを用いて、P((ア),(イ),0)と表せる。微小線素dsベクトルの大きさは、角度θの微小変位dθを用いて(ウ)とかけ、dsベクトルがOPベクトルと直行することからその成分はdsベクトル=((エ),(オ),0)とかける。またrベクトル=PQベクトル=((カ),(キ)(ク))なので、dsベクトル×rベクトルはz成分のみが値を持ちその大きさは(ケ)となる。』 (2) (1)の結果を利用し、ビオサバールの法則から点Qにおける磁場を求めよ。

  • 電磁気学(アンペアの法則)

    アンペアの法則についての質問なのですが、 直線電流によって発生する磁界を求めるときに 有限長の直線電流でこの法則は使えるのでしょうか? 解こうとしている問題は 「一辺の長さがaの1回巻き正方形コイルに大きさIの電流が流れている。コイル面と垂直でコイルの中心を通る直線状に生ずる次回の大きさと方向を求めよ。」 という問題なのですが、 私は4辺のうち1辺だけをまず取り出して考えると 対称性からコイル面と垂直な方向の磁界しか残らないので アンペアの周回積分を使って、4辺あるので4倍して 答えとしたのですが、自信がありません。 アンペアの法則の定義式を見る限り正しいようにも思えるのですが… この回答で正しいのかどうか 間違っているなら正しい計算方法を教えてください。 よろしくお願いします。

  • 図形問題です

    角Bが90°の直角三角形ABCがありAC=10とします。辺AC上に点Pを、辺ACをAの方向に延長した線上にQを 角PBA=角QBAとなるようにとります。BP=4 BQ=6のときAQはいくつですか

  • 電磁気学の問題について

    (a)図1に示すように有限長導線ABの両端と観測点Pを結ぶ2直線が導線となす角を θ1、θ2とすると、導線を流れる電流Iが距離rの位置Pにつくる磁界の強さHは 次式で作られることをビオサバールの法則を用いて表せ。 H={I/4πr}(cosθ1+cosθ2) (b)導線の長さが無限に長い場合、位置Oにつくる磁界の強さを上の式を用いてあらわせ (c)bを今度はアンペールの法則を用いて表せ。 解答 (a) コレなんですけど 自分でやるとH={u0I/4πr}(cosθ1-cosθ2) になっちゃうんですけど・・・・ u0もついちゃうし (b)θ=0を代入すると I/2πr (c)I/2πr どなたか解説お願いします

  • 右ねじの法則 頭が大混乱してきました・・

    三十路過ぎた大人です。今更ですが電気の事で大混乱しています。 右ねじの法則は、 ぐるぐる回るのが、電気の流れでも、磁界のときでもどっちにでも使えるのですか。 ・ねじが進む方向に電気が流れてるとしたら、ねじが回る方向が磁界の向き。 ・電気が回る(コイル)としたら、ねじが進む方向がコイル中の磁界の向き。 右ねじの法則と言えば、前者の電気の流れの周りにできる磁界の話ばかり出てきます。 で、コイルの話になったら、親指立てた右手の絵が出てくるのですが、これって、右ねじに置き換えても同じですよね? なんでどっちも右ねじで統一しないのですか? 何か不都合があるのでしょうか??

  • クーロンの法則が分かりません

    http://denken3.biz/denkenmuryou.pdf 教えてください。 この資料のクーロンの法則の6ページ目の例題がどうしても分からないのです。 なぜ解説のF1-F2=4*10-3乗はなぜなのですか? なぜ(A点の点電荷とP点の点電荷によって働く力)-(B点の点電荷とP点の点電荷によって働く力)=(P点からB点の方向に働く力)になるのですか? また問題によって、公式の4πε0=9*10の9乗であったり、マイナス9乗であったりするのはなぜなんですか? どうか宜しくお願いします。