直線電流の磁束密度 — 電流が作る磁場

r = 1 cm
μT
r = 5 cm
μT
r = 10 cm
μT

ドラッグで回転 / ホイールでズーム / 右ドラッグで平行移動

A

パラメータを動かしてみよう

1 電流を流してみよう

電流 I のスライダーを動かしてみてください

  • 電流を流すと、導線の周りに 磁界(青い矢印) ができる
  • 電流値を変えると 磁界の大きさ(矢印の長さ) も変化する

2 電流の向きを反転

電流 I のスライダーをマイナス側に動かしてください

  • 電流の向き(オレンジの矢印)が逆になる
  • 周りの磁界(青い矢印)も逆向きになる
  • 電流の向きが変わると、磁界の向きも変わる

3 距離で磁界の強さが変わる

3D 図の青い矢印を、導線に近い方と遠い方で比べてみてください

  • 内側のリングほど矢印が長い(磁界が強い)
  • 外側のリングほど矢印が短い(磁界が弱い)
  • 上の数値ボード(r=1cm / r=5cm / r=10cm)を比べると、近いほど大きい

4 右ねじの法則と公式

向き — 右ねじの法則

電流の周りには同心円状に磁界ができる。その向きは 右ねじの法則 で決まる: 右手の親指を電流の向きに合わせると、4本の指がカールする向きが磁界の向き。 電流の向きが反転すれば、磁界の向きも反転する。

大きさ — 公式

B=μ0I2πr\displaystyle B = \frac{\mu_0\,I}{2\pi r}

  • I に比例: 電流が大きいほど磁界は強い
  • r に反比例: 導線から離れるほど磁界は弱い

0 ≈ 4π × 10−7 H/m は真空の透磁率)

電験ではこの「電流に比例・距離に反比例」を必ず覚える。

5 確認テスト — 電流に比例

電流 I を 2倍 にすると、磁界 B の大きさは?

6 確認テスト — 距離に反比例

距離 r を 2倍 にすると、磁界 B の大きさは?