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
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
- 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
(μ0 ≈ 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?