物理/電気と磁気(1) 静電気と電界、電流と磁界 - 変更履歴

2011年5月14日 (土) 16:10 における Moderator による編集

Moderator — Sat, 14 May 2011 16:10:17 GMT

←前の版		2011年5月14日 (土) 16:10時点における版
9 行:		9 行:
	陽子は正の電荷＋eをもち、電子はこれと同じ大きさで符号が反対の負の電荷－eを持つ。</br>同符号の電荷は互いに反発し、異符号の電荷は互いに引き合う。		陽子は正の電荷＋eをもち、電子はこれと同じ大きさで符号が反対の負の電荷－eを持つ。</br>同符号の電荷は互いに反発し、異符号の電荷は互いに引き合う。

-	陽子と電子の存在により、原子や分子、固体・液体など物体は生成され、<br />電荷、電流、磁石、電磁場、電磁波などの現象が生じる。<br />この章と次章でこれらについて学ぶ。	+	陽子と電子の存在により、原子や分子、固体・液体など物体は生成され、<br />電荷、電流、磁石、電磁場、電磁波などの現象が生じる。<br />この章と次章でこれらについて学ぶ。<br />
		+	（注）電荷の正負について：陽子どうし、電子どうしは反発するが、陽子と電子は引き合う。従って陽子と電子はことなった電荷である。さらに陽子と電子の個数が同じだと離れた所からみると、打ち消し合って電荷がないようにみえる。このため一方の電荷に+、他方にーをつけて扱うと大変具合が良い。そこで正、負の電荷として両者をあつかうのである。どちらにーをあててもよかったが歴史的に電子にーをあてた。<br />なお、原子核のなかで電気的に反発する複数の陽子がくっついているのは、反発力より強い核力で引き合っているため（後で学ぶ）。

	==静電気==		==静電気==
145 行:		146 行:
	====定常電流====		====定常電流====
	時間がたっても流れ方が変化せず、一定に流れる電流のこと。'''この章では、単に電流といえば定常電流をさす'''。		時間がたっても流れ方が変化せず、一定に流れる電流のこと。'''この章では、単に電流といえば定常電流をさす'''。
-	====~~電流の大きさの単位~~====	+	====電流の向きと大きさの単位====
-	~~平行電流が及ぼしあう力（後で学ぶ）によって、電流の大きさ（略して電流）の単位、アンペア~~[A]~~が、次のように定義される。~~	+	電流の向きは、正の電荷の流れる向きと定めている。電子が移動する電流のばあい、電流の向きとは逆に電子が動いていることになる。<br/>
		+	電流の大きさ（略して電流）は、平行電流が及ぼしあう力（後で学ぶ）によって、定められ、アンペア[A]という単位でよばれる。
	*[[wikipedia_ja:アンペア\|ウィキペディア（アンペア）]]		*[[wikipedia_ja:アンペア\|ウィキペディア（アンペア）]]
-	~~なお、電荷の単位の１クーロン[C]とは、1秒間に1アンペアの電流によって運ばれる電荷と定める。~~	+
	===電流が作る磁界===		===電流が作る磁界===
	電流は磁界をつくる。エルステッドは1820年に電流は方位磁針を動かす磁界を作り出すことを発見。		電流は磁界をつくる。エルステッドは1820年に電流は方位磁針を動かす磁界を作り出すことを発見。
	====無限に長い直線導線に電流Ｉを流す時にできる磁界<tex> \vec{H} </tex> ====		====無限に長い直線導線に電流Ｉを流す時にできる磁界<tex> \vec{H} </tex> ====
	実験によると、任意の点Ｐの磁界<tex> \vec{H(P)} </tex> は、大きさは、Ｐ点から電流までの距離ｒに反比例し、向きは、電流を中心としＰ点を通る円の接線の右ねじの方向（電流の方向に右ねじが進むときの、ねじの回転方向）である。		実験によると、任意の点Ｐの磁界<tex> \vec{H(P)} </tex> は、大きさは、Ｐ点から電流までの距離ｒに反比例し、向きは、電流を中心としＰ点を通る円の接線の右ねじの方向（電流の方向に右ねじが進むときの、ねじの回転方向）である。
-	====~~アンペールの法則~~　====	+	====アンペールの研究　====
-	[[wikipedia_ja:アンドレ＝マリ・アンペール\|アンペール]]~~が、詳しい実験と考察により、任意の形状の電流の作る電界に関する法則を明らかにした。~~	+	[[wikipedia_ja:アンドレ＝マリ・アンペール\|アンペール]]が、詳しい実験と考察により、任意の形状の電流の作る磁界に関するアンペールの法則を明らかにした。
-	*[[wikipedia_ja:アンペールの法則\|ウィキペディア（アンペールの法則）]]	+	この過程で次の重要な原理を、実験により発見した。
-	この記述中の「閉じた経路にそって磁場の大きさを足し合わせ」た値は、この経路にそって１Ｗｂの磁荷を一周するとき磁荷が磁界から受ける仕事と同じ値である。この値がこの閉路を貫く電流（右ねじの回転方向が磁荷の回転方向と一致するように回したときの、右ねじの進行方向の電流を正とする）に等しくなる、というのがアンペールの法則である。	+	=====磁界の重ね合わせの原理=====
-	====磁界の重ね合わせの原理====	+
-	~~アンペールは上記の法則を見つける過程で次の重要な原理を発見した。~~	+
	電流<tex> I_1</tex> がＰ点に作る作る磁界を<tex> H_1(P)</tex>,電流<tex> I_2</tex> がＰ点に作る作る磁界を<tex> H_2(P)</tex> とすると、２つの電流<tex> I_1</tex>と		電流<tex> I_1</tex> がＰ点に作る作る磁界を<tex> H_1(P)</tex>,電流<tex> I_2</tex> がＰ点に作る作る磁界を<tex> H_2(P)</tex> とすると、２つの電流<tex> I_1</tex>と
	<tex> I_2</tex>　が同時に流れた時にＰ点に作る作る磁界は<tex> H_1(P)+H_2(P)</tex>		<tex> I_2</tex>　が同時に流れた時にＰ点に作る作る磁界は<tex> H_1(P)+H_2(P)</tex>
		+	=====環状の電流は磁石のようにふるまう=====
		+	電流が流れている環状の線が作る磁場は、環の大きさに比べて十分離れたところでは、この環を縁とする板磁石のつくる磁界と同じになる。
		+	====アンペールの法則====
		+	実験で明らかにした以上の事実から、アンペールは次のような重要な法則を導いた。
		+	*[[wikipedia_ja:アンペールの法則\|ウィキペディア（アンペールの法則）]]
		+	この記述中の「閉じた経路にそって磁場の大きさを足し合わせ」た値は、この経路にそって１Ｗｂの磁荷を一周するとき磁荷が磁界から受ける仕事と同じ値である。この値がこの閉路を貫く電流（右ねじの回転方向が磁荷の回転方向と一致するように回したときの、右ねじの進行方向の電流を正とする）に等しくなる、というのがアンペールの法則である。なお、導出は少し難しいので、高校では扱いません。
		+
	====アンペールの法則の応用====		====アンペールの法則の応用====
	アンペールの法則を用いると、色々な電流の作る磁界が、実験をしなくても、数式の計算だけで求められる。<br/>		アンペールの法則を用いると、色々な電流の作る磁界が、実験をしなくても、数式の計算だけで求められる。<br/>
173 行:		180 行:
	さらに軸からの距離に関係なく同じ大きさ（Hと書く）であることが、アンペールの法則から、次のように証明できる。<br/>軸に平行で、軸からの距離<tex> r_1</tex>と軸からの距離<tex> r_2</tex>の長さｌの線分を対辺とする、ソレノイド内部の長方形を考えろ。これにそって１Ｗｂの磁荷を動かす時に磁荷の受けるエネルギーは、この長方形を貫く電流の大きさ零に等しい。これより導ける。<br/>		さらに軸からの距離に関係なく同じ大きさ（Hと書く）であることが、アンペールの法則から、次のように証明できる。<br/>軸に平行で、軸からの距離<tex> r_1</tex>と軸からの距離<tex> r_2</tex>の長さｌの線分を対辺とする、ソレノイド内部の長方形を考えろ。これにそって１Ｗｂの磁荷を動かす時に磁荷の受けるエネルギーは、この長方形を貫く電流の大きさ零に等しい。これより導ける。<br/>
	内側の磁界の大きさは、'''H=nI'''。　何故なら、ソレノイドの軸と平行で長さがｌの2本の線分（一方はソレノイドの外側で側面に近いもの、他方はソレノイド内部）を対辺とする長方形を考え、これにアンペールの法則を適用すれば、これを一周する１Ｗｂの磁荷のうける仕事＝Ｈｌ，これがこの長方形を貫く電流総和＝nlI　に等しい。		内側の磁界の大きさは、'''H=nI'''。　何故なら、ソレノイドの軸と平行で長さがｌの2本の線分（一方はソレノイドの外側で側面に近いもの、他方はソレノイド内部）を対辺とする長方形を考え、これにアンペールの法則を適用すれば、これを一周する１Ｗｂの磁荷のうける仕事＝Ｈｌ，これがこの長方形を貫く電流総和＝nlI　に等しい。
-		+	=====もっと一般の電流の作る磁界=====
		+	アンペールの法則から直接計算するのは難しい。アンペールの法則と磁界の重ね合わせの原理から、磁界計算に大変都合のよい、ビオ・サバールの法則がえられるが、これについては大学で学ぶ。興味のある方は
		+	*[[wikipedia_ja:ビオ・サバールの法則\|ウィキペディア（ビオ・サバールの法則）]]
		+	をご覧ください。
	===磁界が電流に及ぼす力===		===磁界が電流に及ぼす力===
-	~~====ローレンツ力====~~	+	電流は磁石に力を与えるので、（作用・反作用の原理から）磁石は電流に力を与えるはずである。近接作用の立場でいえば、磁界は電流に力を及ぼすことになる。アンペールは、磁石や電流のつくる磁界が電流に与える力について詳しい実験をおこない、その法則を明らかにした。
	====磁界中の電流がうける力====		====磁界中の電流がうける力====
		+	磁界中の導線に電流を流すと導線は力を受ける。
	====平行電流が及ぼしあう力====		====平行電流が及ぼしあう力====
		+	====ローレンツ力====

	====磁界中を動く導線と誘導起電力====		====磁界中を動く導線と誘導起電力====

Moderator: /* アンペールの法則の応用 */

Moderator — Sat, 14 May 2011 09:20:17 GMT

アンペールの法則の応用

←前の版		2011年5月14日 (土) 09:20時点における版
161 行:		161 行:
	電流<tex> I_1</tex> がＰ点に作る作る磁界を<tex> H_1(P)</tex>,電流<tex> I_2</tex> がＰ点に作る作る磁界を<tex> H_2(P)</tex> とすると、２つの電流<tex> I_1</tex>と		電流<tex> I_1</tex> がＰ点に作る作る磁界を<tex> H_1(P)</tex>,電流<tex> I_2</tex> がＰ点に作る作る磁界を<tex> H_2(P)</tex> とすると、２つの電流<tex> I_1</tex>と
	<tex> I_2</tex>　が同時に流れた時にＰ点に作る作る磁界は<tex> H_1(P)+H_2(P)</tex>		<tex> I_2</tex>　が同時に流れた時にＰ点に作る作る磁界は<tex> H_1(P)+H_2(P)</tex>
-	=====アンペールの法則の応用=====	+	====アンペールの法則の応用====
	アンペールの法則を用いると、色々な電流の作る磁界が、実験をしなくても、数式の計算だけで求められる。<br/>		アンペールの法則を用いると、色々な電流の作る磁界が、実験をしなくても、数式の計算だけで求められる。<br/>
	例１．無限に長い直線導線に電流Ｉを流す時にできる磁界<tex> \vec{H} </tex>: <br/>直線電流を軸とした回転で対称な現象なので、<tex> \vec{H} </tex>は、導線からの距離ｒが等しい場所では大きさはすべて等しい。任意の点Ｐに電流Ｉがつくる磁界を<tex> \vec{H_I}</tex>とすると重ね合わせの原理から、同じ大きさの電流を逆に流すとき、Ｐ点の磁界は<tex> \vec{H_{-I}} = \vec{-H_I}</tex>。		例１．無限に長い直線導線に電流Ｉを流す時にできる磁界<tex> \vec{H} </tex>: <br/>直線電流を軸とした回転で対称な現象なので、<tex> \vec{H} </tex>は、導線からの距離ｒが等しい場所では大きさはすべて等しい。任意の点Ｐに電流Ｉがつくる磁界を<tex> \vec{H_I}</tex>とすると重ね合わせの原理から、同じ大きさの電流を逆に流すとき、Ｐ点の磁界は<tex> \vec{H_{-I}} = \vec{-H_I}</tex>。
167 行:		167 行:
	<tex> I=2\pi r\|\vec{H(r)}\|</tex>　∴<tex> \|\vec{H(r)}\|=I/2 \pi r</tex>		<tex> I=2\pi r\|\vec{H(r)}\|</tex>　∴<tex> \|\vec{H(r)}\|=I/2 \pi r</tex>
	<br/>		<br/>
-		+	例２．円筒形の長い中空の筒に導線を一様に密にまいたコイル（ソレノイドという。１ｍあたりｎ巻き）に、電流Ｉを流した時にできる磁界：　<br/>
-	~~●導線を円筒状に密にまいたコイル（１ｍあたりｎ巻き）に、電流Ｉを流した時のできる磁界：~~　<br/>	+	厳密な解は難しいので、近似解をアンペールの法則から求めよう。<br/>コイルを流れる電流はコイルの各場所で右ねじの方向の磁界を発生させる。これらがある場所では強めあい、他の場所では弱めあって、現実の磁界が出来る。<br/>
-	~~●半径ｒの円電流Ｉが円の中心に作る磁界~~''H''~~はいくらか？<br/>~~	+	ソレノイドの外側の側面の近くの磁界は、反対側の側面の電流のつくる磁界と弱めあい、ほぼ零。<br/>
		+	ソレノイドの内側の磁界はつよめあうので大きい。ソレノイドが、その軸のまわりの回転に関して対称なので、磁界の方向はソレノイド軸と平行で、磁界の大きさは、軸からの距離の等しいところでは同じ。<br/>
		+	さらに軸からの距離に関係なく同じ大きさ（Hと書く）であることが、アンペールの法則から、次のように証明できる。<br/>軸に平行で、軸からの距離<tex> r_1</tex>と軸からの距離<tex> r_2</tex>の長さｌの線分を対辺とする、ソレノイド内部の長方形を考えろ。これにそって１Ｗｂの磁荷を動かす時に磁荷の受けるエネルギーは、この長方形を貫く電流の大きさ零に等しい。これより導ける。<br/>
		+	内側の磁界の大きさは、'''H=nI'''。　何故なら、ソレノイドの軸と平行で長さがｌの2本の線分（一方はソレノイドの外側で側面に近いもの、他方はソレノイド内部）を対辺とする長方形を考え、これにアンペールの法則を適用すれば、これを一周する１Ｗｂの磁荷のうける仕事＝Ｈｌ，これがこの長方形を貫く電流総和＝nlI　に等しい。

	===磁界が電流に及ぼす力===		===磁界が電流に及ぼす力===

2011年5月14日 (土) 03:27 における Moderator による編集

Moderator — Sat, 14 May 2011 03:27:37 GMT

←前の版		2011年5月14日 (土) 03:27時点における版
37 行:		37 行:
	N 個（＞２）の電荷<tex>q_1,,,,q_N </tex> があるとき、<tex>q_1</tex> に作用する電気力は、<tex>q_2,,,,q_N </tex>　のそれぞれから<tex>q_1</tex>が受けるクーロン力（ベクトル表示）の和になることが実験で確かめられている。		N 個（＞２）の電荷<tex>q_1,,,,q_N </tex> があるとき、<tex>q_1</tex> に作用する電気力は、<tex>q_2,,,,q_N </tex>　のそれぞれから<tex>q_1</tex>が受けるクーロン力（ベクトル表示）の和になることが実験で確かめられている。
	これを、'''クーロン力の重ね合わせ原理'''という。		これを、'''クーロン力の重ね合わせ原理'''という。
-
	=====クーロン力は保存力=====		=====クーロン力は保存力=====
	クーロン力が保存力である。このことを確かめてください。保存力については、[[５章　力学(4) 運動量保存則と力学的エネルギー法則\|５章　§4　保存力と位置エネルギーおよび力学的エネルギー保存則 ]]を参照のこと。		クーロン力が保存力である。このことを確かめてください。保存力については、[[５章　力学(4) 運動量保存則と力学的エネルギー法則\|５章　§4　保存力と位置エネルギーおよび力学的エネルギー保存則 ]]を参照のこと。
163 行:		162 行:
	<tex> I_2</tex>　が同時に流れた時にＰ点に作る作る磁界は<tex> H_1(P)+H_2(P)</tex>		<tex> I_2</tex>　が同時に流れた時にＰ点に作る作る磁界は<tex> H_1(P)+H_2(P)</tex>
	=====アンペールの法則の応用=====		=====アンペールの法則の応用=====
-	アンペールの法則を用いると、色々な電流の作る磁界が、実験をしなくても、数式の計算だけで求められる。	+	アンペールの法則を用いると、色々な電流の作る磁界が、実験をしなくても、数式の計算だけで求められる。<br/>
	例１．無限に長い直線導線に電流Ｉを流す時にできる磁界<tex> \vec{H} </tex>: <br/>直線電流を軸とした回転で対称な現象なので、<tex> \vec{H} </tex>は、導線からの距離ｒが等しい場所では大きさはすべて等しい。任意の点Ｐに電流Ｉがつくる磁界を<tex> \vec{H_I}</tex>とすると重ね合わせの原理から、同じ大きさの電流を逆に流すとき、Ｐ点の磁界は<tex> \vec{H_{-I}} = \vec{-H_I}</tex>。		例１．無限に長い直線導線に電流Ｉを流す時にできる磁界<tex> \vec{H} </tex>: <br/>直線電流を軸とした回転で対称な現象なので、<tex> \vec{H} </tex>は、導線からの距離ｒが等しい場所では大きさはすべて等しい。任意の点Ｐに電流Ｉがつくる磁界を<tex> \vec{H_I}</tex>とすると重ね合わせの原理から、同じ大きさの電流を逆に流すとき、Ｐ点の磁界は<tex> \vec{H_{-I}} = \vec{-H_I}</tex>。
	これを上下逆にしてながめると、対称性から<tex> \vec{H_I}</tex>　とおなじにみえなければならないので、<tex> \vec{H_I}</tex>は、Ｐ点を始点として、<tex> \vec{O(P)P} </tex>と直交したベクトル（ここでO(P)はＰ点から直線電流におろした垂線の足）。さらにアンペールの法則を用いると<tex>\vec{ H_I}</tex>は、Ｉと平行な成分を持たないことが示せる。従っては、<tex> \vec{H(P)} </tex>は、電流までの距離ｒが等しい場所では大きさはすべて等しい。この値を<tex> \vec{H(r)} </tex>と書く。その向きは、電流と垂直に交わり、かつ、電流を中心とする半径ｒの円の接線の、（電流の方向に進む）右ねじの回転方向である。従って、この円に沿って１Ｗｂの磁荷を一周させるとき、磁荷の受ける仕事は、<tex> 2\pi r \|\vec{H(r)}\| </tex>となる。アンペールの法則から、		これを上下逆にしてながめると、対称性から<tex> \vec{H_I}</tex>　とおなじにみえなければならないので、<tex> \vec{H_I}</tex>は、Ｐ点を始点として、<tex> \vec{O(P)P} </tex>と直交したベクトル（ここでO(P)はＰ点から直線電流におろした垂線の足）。さらにアンペールの法則を用いると<tex>\vec{ H_I}</tex>は、Ｉと平行な成分を持たないことが示せる。従っては、<tex> \vec{H(P)} </tex>は、電流までの距離ｒが等しい場所では大きさはすべて等しい。この値を<tex> \vec{H(r)} </tex>と書く。その向きは、電流と垂直に交わり、かつ、電流を中心とする半径ｒの円の接線の、（電流の方向に進む）右ねじの回転方向である。従って、この円に沿って１Ｗｂの磁荷を一周させるとき、磁荷の受ける仕事は、<tex> 2\pi r \|\vec{H(r)}\| </tex>となる。アンペールの法則から、
169 行:		168 行:
	<br/>		<br/>

-	●導線を円筒状に密にまいたコイル（１ｍあたりｎ巻き）に、電流Ｉを流した時のできる磁界：	+	●導線を円筒状に密にまいたコイル（１ｍあたりｎ巻き）に、電流Ｉを流した時のできる磁界：　<br/>
-	●半径ｒの円電流Ｉが円の中心に作る磁界''H''はいくらか？	+	●半径ｒの円電流Ｉが円の中心に作る磁界''H''はいくらか？<br/>
		+
	===磁界が電流に及ぼす力===		===磁界が電流に及ぼす力===
	====ローレンツ力====		====ローレンツ力====

Moderator: /* ３つ以上の電荷に働く力 */

Moderator — Sat, 14 May 2011 03:24:25 GMT

３つ以上の電荷に働く力

←前の版		2011年5月14日 (土) 03:24時点における版
36 行:		36 行:
	=====３つ以上の電荷に働く力=====		=====３つ以上の電荷に働く力=====
	N 個（＞２）の電荷<tex>q_1,,,,q_N </tex> があるとき、<tex>q_1</tex> に作用する電気力は、<tex>q_2,,,,q_N </tex>　のそれぞれから<tex>q_1</tex>が受けるクーロン力（ベクトル表示）の和になることが実験で確かめられている。		N 個（＞２）の電荷<tex>q_1,,,,q_N </tex> があるとき、<tex>q_1</tex> に作用する電気力は、<tex>q_2,,,,q_N </tex>　のそれぞれから<tex>q_1</tex>が受けるクーロン力（ベクトル表示）の和になることが実験で確かめられている。
-	これを、''クーロン力の重ね合わせ原理''という。	+	これを、'''クーロン力の重ね合わせ原理'''という。
		+
	=====クーロン力は保存力=====		=====クーロン力は保存力=====
	クーロン力が保存力である。このことを確かめてください。保存力については、[[５章　力学(4) 運動量保存則と力学的エネルギー法則\|５章　§4　保存力と位置エネルギーおよび力学的エネルギー保存則 ]]を参照のこと。		クーロン力が保存力である。このことを確かめてください。保存力については、[[５章　力学(4) 運動量保存則と力学的エネルギー法則\|５章　§4　保存力と位置エネルギーおよび力学的エネルギー保存則 ]]を参照のこと。

2011年5月14日 (土) 03:22 における Moderator による編集

Moderator — Sat, 14 May 2011 03:22:57 GMT

←前の版		2011年5月14日 (土) 03:22時点における版
59 行:		59 行:
	====２つ以上の点電荷の作る電界====		====２つ以上の点電荷の作る電界====
	クーロン力の重ね合わせの原理と電界の定義から、それぞれの電荷がつくる電界のベクトル和を取れば良いことが分かる。'''電界の重ね合わせの原理'''という。		クーロン力の重ね合わせの原理と電界の定義から、それぞれの電荷がつくる電界のベクトル和を取れば良いことが分かる。'''電界の重ね合わせの原理'''という。
-
	====電界の単位====		====電界の単位====
	<tex> \mathit{F}=\mathit{q}\mathit{E} </tex>,　<br />電荷<tex>\mathit{q}</tex>の単位はＣ（クーロン）、力<tex> \mathit{F} </tex>の単位はＮ（ニュートン）なので、<br />電界<tex> \mathit{E} </tex>の単位は<tex> \mathit{N/C} </tex>　である。		<tex> \mathit{F}=\mathit{q}\mathit{E} </tex>,　<br />電荷<tex>\mathit{q}</tex>の単位はＣ（クーロン）、力<tex> \mathit{F} </tex>の単位はＮ（ニュートン）なので、<br />電界<tex> \mathit{E} </tex>の単位は<tex> \mathit{N/C} </tex>　である。
146 行:		145 行:
	====定常電流====		====定常電流====
	時間がたっても流れ方が変化せず、一定に流れる電流のこと。'''この章では、単に電流といえば定常電流をさす'''。		時間がたっても流れ方が変化せず、一定に流れる電流のこと。'''この章では、単に電流といえば定常電流をさす'''。
-
	====電流の大きさの単位====		====電流の大きさの単位====
	平行電流が及ぼしあう力（後で学ぶ）によって、電流の大きさ（略して電流）の単位、アンペア[A]が、次のように定義される。		平行電流が及ぼしあう力（後で学ぶ）によって、電流の大きさ（略して電流）の単位、アンペア[A]が、次のように定義される。
152 行:		150 行:
	なお、電荷の単位の１クーロン[C]とは、1秒間に1アンペアの電流によって運ばれる電荷と定める。		なお、電荷の単位の１クーロン[C]とは、1秒間に1アンペアの電流によって運ばれる電荷と定める。
	===電流が作る磁界===		===電流が作る磁界===
-	電流は磁界をつくる。エルステッドは1820年に電流は方位磁針を動かす磁界を作り出すことを発見。~~[[wikipedia_ja:アンドレ＝マリ・アンペール\|アンペール]]が、詳しい実験と考察により、電流の作る電界に関する法則を明らかにした。~~	+	電流は磁界をつくる。エルステッドは1820年に電流は方位磁針を動かす磁界を作り出すことを発見。
-		+	====無限に長い直線導線に電流Ｉを流す時にできる磁界<tex> \vec{H} </tex> ====
		+	実験によると、任意の点Ｐの磁界<tex> \vec{H(P)} </tex> は、大きさは、Ｐ点から電流までの距離ｒに反比例し、向きは、電流を中心としＰ点を通る円の接線の右ねじの方向（電流の方向に右ねじが進むときの、ねじの回転方向）である。
	====アンペールの法則　====		====アンペールの法則　====
-	~~電流が流れると、右ねじの法則できまる方向（電流の方向に右ねじが進むときの、ねじの回転方向）の磁界ができる。~~	+	[[wikipedia_ja:アンドレ＝マリ・アンペール\|アンペール]]が、詳しい実験と考察により、任意の形状の電流の作る電界に関する法則を明らかにした。
	*[[wikipedia_ja:アンペールの法則\|ウィキペディア（アンペールの法則）]]		*[[wikipedia_ja:アンペールの法則\|ウィキペディア（アンペールの法則）]]
-	この記述中の「閉じた経路にそって磁場の大きさを足し合わせ」た値は、この経路にそって１Ｗｂの磁荷を一周するとき磁荷が磁界から受ける仕事と同じ値である。この値がこの閉路を貫く電流（右ねじの回転方向が磁荷の回転方向と一致するように回したときの、右ねじの進行方向の電流を正とする）に等しくなる、というのがアンペールの法則である。====磁界の重ね合わせの原理====	+	この記述中の「閉じた経路にそって磁場の大きさを足し合わせ」た値は、この経路にそって１Ｗｂの磁荷を一周するとき磁荷が磁界から受ける仕事と同じ値である。この値がこの閉路を貫く電流（右ねじの回転方向が磁荷の回転方向と一致するように回したときの、右ねじの進行方向の電流を正とする）に等しくなる、というのがアンペールの法則である。
		+	====磁界の重ね合わせの原理====
		+	アンペールは上記の法則を見つける過程で次の重要な原理を発見した。
	電流<tex> I_1</tex> がＰ点に作る作る磁界を<tex> H_1(P)</tex>,電流<tex> I_2</tex> がＰ点に作る作る磁界を<tex> H_2(P)</tex> とすると、２つの電流<tex> I_1</tex>と		電流<tex> I_1</tex> がＰ点に作る作る磁界を<tex> H_1(P)</tex>,電流<tex> I_2</tex> がＰ点に作る作る磁界を<tex> H_2(P)</tex> とすると、２つの電流<tex> I_1</tex>と
	<tex> I_2</tex>　が同時に流れた時にＰ点に作る作る磁界は<tex> H_1(P)+H_2(P)</tex>		<tex> I_2</tex>　が同時に流れた時にＰ点に作る作る磁界は<tex> H_1(P)+H_2(P)</tex>
-	~~●無限に長い直線導線に電流Ｉを流す時にできる磁界'''Ｈ'''~~: 直線電流を軸とした回転で対称な現象なので、~~'''Ｈ'''~~は、導線からの距離ｒが等しい場所では大きさはすべて等しい。任意の点Ｐに電流Ｉがつくる磁界を<tex> H_I</tex>とすると重ね合わせの原理から、同じ大きさの電流を逆に流すとき、Ｐ点の磁界は<tex> H_{-I} = -H_I</tex>。	+	=====アンペールの法則の応用=====
-	これを上下逆にしてながめると、対称性から<tex> H_I</tex>　とおなじにみえなければならないので、<tex> H_I</tex>は、Ｐ点を始点として、<tex> \vec{O(P)P} </tex>と直交したベクトル（ここでO(P)はＰ点から直線電流におろした垂線の足）。さらにアンペールの法則を用いると<tex> H_I</tex>は、Ｉと平行な成分を持たないことが示せる。従って'''Ｈ'''は、距離ｒが等しい場所では大きさはすべて等しく、その向きは、導線と垂直に交わり、かつ、導線を中心とする半径ｒの円の接線の、（電流の方向に進む）右ねじの回転方向である。そこで、この円に沿って１Ｗｂの磁荷を一周させるとき、磁荷の受ける仕事は、<tex> 2\pi r\|H\| </tex>となる。アンペールの法則から、	+	アンペールの法則を用いると、色々な電流の作る磁界が、実験をしなくても、数式の計算だけで求められる。
-	<tex> I=2\pi r\|H\|</tex>　∴<tex> \|H\|=I/2 \pi r</tex>	+	例１．無限に長い直線導線に電流Ｉを流す時にできる磁界<tex> \vec{H} </tex>: <br/>直線電流を軸とした回転で対称な現象なので、<tex> \vec{H} </tex>は、導線からの距離ｒが等しい場所では大きさはすべて等しい。任意の点Ｐに電流Ｉがつくる磁界を<tex> \vec{H_I}</tex>とすると重ね合わせの原理から、同じ大きさの電流を逆に流すとき、Ｐ点の磁界は<tex> \vec{H_{-I}} = \vec{-H_I}</tex>。
-		+	これを上下逆にしてながめると、対称性から<tex> \vec{H_I}</tex>　とおなじにみえなければならないので、<tex> \vec{H_I}</tex>は、Ｐ点を始点として、<tex> \vec{O(P)P} </tex>と直交したベクトル（ここでO(P)はＰ点から直線電流におろした垂線の足）。さらにアンペールの法則を用いると<tex>\vec{ H_I}</tex>は、Ｉと平行な成分を持たないことが示せる。従っては、<tex> \vec{H(P)} </tex>は、電流までの距離ｒが等しい場所では大きさはすべて等しい。この値を<tex> \vec{H(r)} </tex>と書く。その向きは、電流と垂直に交わり、かつ、電流を中心とする半径ｒの円の接線の、（電流の方向に進む）右ねじの回転方向である。従って、この円に沿って１Ｗｂの磁荷を一周させるとき、磁荷の受ける仕事は、<tex> 2\pi r \|\vec{H(r)}\| </tex>となる。アンペールの法則から、
		+	<tex> I=2\pi r\|\vec{H(r)}\|</tex>　∴<tex> \|\vec{H(r)}\|=I/2 \pi r</tex>
	<br/>		<br/>

	●導線を円筒状に密にまいたコイル（１ｍあたりｎ巻き）に、電流Ｉを流した時のできる磁界：		●導線を円筒状に密にまいたコイル（１ｍあたりｎ巻き）に、電流Ｉを流した時のできる磁界：
-		+	●半径ｒの円電流Ｉが円の中心に作る磁界''H''はいくらか？
	===磁界が電流に及ぼす力===		===磁界が電流に及ぼす力===
	====ローレンツ力====		====ローレンツ力====

Moderator: /* アンペールの法則の応用 */

Moderator — Fri, 13 May 2011 15:38:28 GMT

アンペールの法則の応用

←前の版		2011年5月13日 (金) 15:38時点における版
160 行:		160 行:
	電流<tex> I_1</tex> がＰ点に作る作る磁界を<tex> H_1(P)</tex>,電流<tex> I_2</tex> がＰ点に作る作る磁界を<tex> H_2(P)</tex> とすると、２つの電流<tex> I_1</tex>と		電流<tex> I_1</tex> がＰ点に作る作る磁界を<tex> H_1(P)</tex>,電流<tex> I_2</tex> がＰ点に作る作る磁界を<tex> H_2(P)</tex> とすると、２つの電流<tex> I_1</tex>と
	<tex> I_2</tex>　が同時に流れた時にＰ点に作る作る磁界は<tex> H_1(P)+H_2(P)</tex>		<tex> I_2</tex>　が同時に流れた時にＰ点に作る作る磁界は<tex> H_1(P)+H_2(P)</tex>
-	~~=====アンペールの法則の応用=====~~
	●無限に長い直線導線に電流Ｉを流す時にできる磁界'''Ｈ''': 直線電流を軸とした回転で対称な現象なので、'''Ｈ'''は、導線からの距離ｒが等しい場所では大きさはすべて等しい。任意の点Ｐに電流Ｉがつくる磁界を<tex> H_I</tex>とすると重ね合わせの原理から、同じ大きさの電流を逆に流すとき、Ｐ点の磁界は<tex> H_{-I} = -H_I</tex>。		●無限に長い直線導線に電流Ｉを流す時にできる磁界'''Ｈ''': 直線電流を軸とした回転で対称な現象なので、'''Ｈ'''は、導線からの距離ｒが等しい場所では大きさはすべて等しい。任意の点Ｐに電流Ｉがつくる磁界を<tex> H_I</tex>とすると重ね合わせの原理から、同じ大きさの電流を逆に流すとき、Ｐ点の磁界は<tex> H_{-I} = -H_I</tex>。
-	これを上下逆にしてながめると、対称性から<tex> H_I</tex>　とおなじにみえなければならないので、<tex> H_I</tex>は、Ｐ点を始点として、	+	これを上下逆にしてながめると、対称性から<tex> H_I</tex>　とおなじにみえなければならないので、<tex> H_I</tex>は、Ｐ点を始点として、<tex> \vec{O(P)P} </tex>と直交したベクトル（ここでO(P)はＰ点から直線電流におろした垂線の足）。さらにアンペールの法則を用いると<tex> H_I</tex>は、Ｉと平行な成分を持たないことが示せる。従って'''Ｈ'''は、距離ｒが等しい場所では大きさはすべて等しく、その向きは、導線と垂直に交わり、かつ、導線を中心とする半径ｒの円の接線の、（電流の方向に進む）右ねじの回転方向である。そこで、この円に沿って１Ｗｂの磁荷を一周させるとき、磁荷の受ける仕事は、<tex> 2\pi r\|H\| </tex>となる。アンペールの法則から、
-	<tex>\~~overrightarrow~~{O(P)P}</tex>と直交したベクトル（ここでO(P)はＰ点から直線電流におろした垂線の足）。さらにアンペールの法則を用いると<tex> H_I</tex>は、Ｉと平行な成分を持たないことが示せる。従って'''Ｈ'''は、距離ｒが等しい場所では大きさはすべて等しく、その向きは、導線と垂直に交わり、かつ、導線を中心とする半径ｒの円の接線の、（電流の方向に進む）右ねじの回転方向である。そこで、この円に沿って１Ｗｂの磁荷を一周させるとき、磁荷の受ける仕事は、２πｒ｜''H''\|となる。アンペールの法則から、	+	<tex> I=2\pi r\|H\|</tex>　∴<tex> \|H\|=I/2 \pi r</tex>
-	~~Ｉ＝２πｒ｜''~~H''\|　~~∴｜''~~H''\|~~＝　Ｉ／２πｒ~~	+
		+	<br/>
		+
	●導線を円筒状に密にまいたコイル（１ｍあたりｎ巻き）に、電流Ｉを流した時のできる磁界：		●導線を円筒状に密にまいたコイル（１ｍあたりｎ巻き）に、電流Ｉを流した時のできる磁界：

Moderator: /* アンペールの法則の応用 */

Moderator — Fri, 13 May 2011 14:46:06 GMT

アンペールの法則の応用

←前の版		2011年5月13日 (金) 14:46時点における版
161 行:		161 行:
	<tex> I_2</tex>　が同時に流れた時にＰ点に作る作る磁界は<tex> H_1(P)+H_2(P)</tex>		<tex> I_2</tex>　が同時に流れた時にＰ点に作る作る磁界は<tex> H_1(P)+H_2(P)</tex>
	=====アンペールの法則の応用=====		=====アンペールの法則の応用=====
-	●無限に長い直線導線に電流Ｉを流す時にできる磁界''Ｈ'': ~~電流の上下の対称性と導線に関する対称性から、~~''Ｈ''は、導線からの距離ｒが等しい場所では大きさはすべて等しく、その向きは、導線と垂直に交わり、かつ、導線を中心とする半径ｒの円の接線の、（電流の方向に進む）右ねじの回転方向である。そこで、この円に沿って１Ｗｂの磁荷を一周させるとき、磁荷の受ける仕事は、２πｒ｜''H''\|となる。アンペールの法則から、	+	●無限に長い直線導線に電流Ｉを流す時にできる磁界'''Ｈ''': 直線電流を軸とした回転で対称な現象なので、'''Ｈ'''は、導線からの距離ｒが等しい場所では大きさはすべて等しい。任意の点Ｐに電流Ｉがつくる磁界を<tex> H_I</tex>とすると重ね合わせの原理から、同じ大きさの電流を逆に流すとき、Ｐ点の磁界は<tex> H_{-I} = -H_I</tex>。
		+	これを上下逆にしてながめると、対称性から<tex> H_I</tex>　とおなじにみえなければならないので、<tex> H_I</tex>は、Ｐ点を始点として、
		+	<tex>\overrightarrow{O(P)P}</tex>と直交したベクトル（ここでO(P)はＰ点から直線電流におろした垂線の足）。さらにアンペールの法則を用いると<tex> H_I</tex>は、Ｉと平行な成分を持たないことが示せる。従って'''Ｈ'''は、距離ｒが等しい場所では大きさはすべて等しく、その向きは、導線と垂直に交わり、かつ、導線を中心とする半径ｒの円の接線の、（電流の方向に進む）右ねじの回転方向である。そこで、この円に沿って１Ｗｂの磁荷を一周させるとき、磁荷の受ける仕事は、２πｒ｜''H''\|となる。アンペールの法則から、
	Ｉ＝２πｒ｜''H''\|　∴｜''H''\|＝　Ｉ／２πｒ		Ｉ＝２πｒ｜''H''\|　∴｜''H''\|＝　Ｉ／２πｒ
-	~~●導線を円筒状に密にまいたコイル（１ｍあたりｎ巻き）に、電流Ｉを流した時~~	+	●導線を円筒状に密にまいたコイル（１ｍあたりｎ巻き）に、電流Ｉを流した時のできる磁界：
-	~~●半径ｒの円電流Ｉが円の中心に作る磁界''H''はいくらか？~~	+
	===磁界が電流に及ぼす力===		===磁界が電流に及ぼす力===
	====ローレンツ力====		====ローレンツ力====

Moderator: /* 定常電流 */

Moderator — Fri, 13 May 2011 13:51:57 GMT

定常電流

←前の版		2011年5月13日 (金) 13:51時点における版
145 行:		145 行:
	電流によって電荷は移動し、後で学ぶように、磁場を発生する。		電流によって電荷は移動し、後で学ぶように、磁場を発生する。
	====定常電流====		====定常電流====
-	時間がたっても流れ方が変化せず、一定に流れる電流のこと。''この章では、単に電流といえば定常電流をさす''。	+	時間がたっても流れ方が変化せず、一定に流れる電流のこと。'''この章では、単に電流といえば定常電流をさす'''。
		+
	====電流の大きさの単位====		====電流の大きさの単位====
	平行電流が及ぼしあう力（後で学ぶ）によって、電流の大きさ（略して電流）の単位、アンペア[A]が、次のように定義される。		平行電流が及ぼしあう力（後で学ぶ）によって、電流の大きさ（略して電流）の単位、アンペア[A]が、次のように定義される。

Moderator: /* ２つ以上の点電荷の作る電界 */

Moderator — Fri, 13 May 2011 13:50:19 GMT

２つ以上の点電荷の作る電界

←前の版		2011年5月13日 (金) 13:50時点における版
58 行:		58 行:
	を参照のこと。静電荷の作る電界は、時間変動がなく、静電界と呼ばれる。		を参照のこと。静電荷の作る電界は、時間変動がなく、静電界と呼ばれる。
	====２つ以上の点電荷の作る電界====		====２つ以上の点電荷の作る電界====
-	クーロン力の重ね合わせの原理と電界の定義から、それぞれの電荷がつくる電界のベクトル和を取れば良いことが分かる。''電界の重ね合わせの原理''という。	+	クーロン力の重ね合わせの原理と電界の定義から、それぞれの電荷がつくる電界のベクトル和を取れば良いことが分かる。'''電界の重ね合わせの原理'''という。
		+
	====電界の単位====		====電界の単位====
	<tex> \mathit{F}=\mathit{q}\mathit{E} </tex>,　<br />電荷<tex>\mathit{q}</tex>の単位はＣ（クーロン）、力<tex> \mathit{F} </tex>の単位はＮ（ニュートン）なので、<br />電界<tex> \mathit{E} </tex>の単位は<tex> \mathit{N/C} </tex>　である。		<tex> \mathit{F}=\mathit{q}\mathit{E} </tex>,　<br />電荷<tex>\mathit{q}</tex>の単位はＣ（クーロン）、力<tex> \mathit{F} </tex>の単位はＮ（ニュートン）なので、<br />電界<tex> \mathit{E} </tex>の単位は<tex> \mathit{N/C} </tex>　である。

2011年5月13日 (金) 13:47 における Moderator による編集

Moderator — Fri, 13 May 2011 13:47:43 GMT

←前の版		2011年5月13日 (金) 13:47時点における版
36 行:		36 行:
	=====３つ以上の電荷に働く力=====		=====３つ以上の電荷に働く力=====
	N 個（＞２）の電荷<tex>q_1,,,,q_N </tex> があるとき、<tex>q_1</tex> に作用する電気力は、<tex>q_2,,,,q_N </tex>　のそれぞれから<tex>q_1</tex>が受けるクーロン力（ベクトル表示）の和になることが実験で確かめられている。		N 個（＞２）の電荷<tex>q_1,,,,q_N </tex> があるとき、<tex>q_1</tex> に作用する電気力は、<tex>q_2,,,,q_N </tex>　のそれぞれから<tex>q_1</tex>が受けるクーロン力（ベクトル表示）の和になることが実験で確かめられている。
-	~~これを、クーロン力の重ね合わせ原理という。~~	+	これを、''クーロン力の重ね合わせ原理''という。
	=====クーロン力は保存力=====		=====クーロン力は保存力=====
-	クーロン力が保存力である。このことを確かめてください。保存力については、[[~~物理/力学~~(4) ~~運動量と力学的エネルギー保存則~~\|５章　§4　保存力と位置エネルギーおよび力学的エネルギー保存則 ]]を参照のこと。	+	クーロン力が保存力である。このことを確かめてください。保存力については、[[５章　力学(4) 運動量保存則と力学的エネルギー法則\|５章　§4　保存力と位置エネルギーおよび力学的エネルギー保存則 ]]を参照のこと。
-		+
	=====自己力について=====		=====自己力について=====
	点電荷が自分自身に力（自己力という）を与えるだろうか。これは大変難しい問題であり、いまだに未解決の問題もある。高校では、この力を無視しても良い現象を扱う。		点電荷が自分自身に力（自己力という）を与えるだろうか。これは大変難しい問題であり、いまだに未解決の問題もある。高校では、この力を無視しても良い現象を扱う。
59 行:		58 行:
	を参照のこと。静電荷の作る電界は、時間変動がなく、静電界と呼ばれる。		を参照のこと。静電荷の作る電界は、時間変動がなく、静電界と呼ばれる。
	====２つ以上の点電荷の作る電界====		====２つ以上の点電荷の作る電界====
-	クーロン力の重ね合わせの原理と電界の定義から、それぞれの電荷がつくる電界のベクトル和を取れば良いことが分かる。	+	クーロン力の重ね合わせの原理と電界の定義から、それぞれの電荷がつくる電界のベクトル和を取れば良いことが分かる。''電界の重ね合わせの原理''という。
	====電界の単位====		====電界の単位====
	<tex> \mathit{F}=\mathit{q}\mathit{E} </tex>,　<br />電荷<tex>\mathit{q}</tex>の単位はＣ（クーロン）、力<tex> \mathit{F} </tex>の単位はＮ（ニュートン）なので、<br />電界<tex> \mathit{E} </tex>の単位は<tex> \mathit{N/C} </tex>　である。		<tex> \mathit{F}=\mathit{q}\mathit{E} </tex>,　<br />電荷<tex>\mathit{q}</tex>の単位はＣ（クーロン）、力<tex> \mathit{F} </tex>の単位はＮ（ニュートン）なので、<br />電界<tex> \mathit{E} </tex>の単位は<tex> \mathit{N/C} </tex>　である。
83 行:		82 行:
	２点間の電位の差を、電位差あるいは電圧という。		２点間の電位の差を、電位差あるいは電圧という。
	=====電位は移動経路によらず、同じ値になること=====		=====電位は移動経路によらず、同じ値になること=====
-	クーロン力は保存力である（このことを確かめてください）。そのため、今説明した電位は、Ｏ点からＡ点に動かす経路には関係なく定まる。保存力については、~~[[力学(4) 運動量と力学的エネルギー保存則~~　　[[物理/力学(4) 運動量と力学的エネルギー保存則\|力学(4) 運動量と力学的エネルギー保存則]]　を参照のこと。	+	クーロン力は保存力である（このことを確かめてください）。そのため、今説明した電位は、Ｏ点からＡ点に動かす経路には関係なく定まる。保存力については、[[物理/力学(4) 運動量と力学的エネルギー保存則\|力学(4) 運動量と力学的エネルギー保存則]]　を参照のこと。

	====電位・電圧の単位====		====電位・電圧の単位====
131 行:		130 行:
	*[[wikipedia_ja:磁荷に関するクーロンの法則\|ウィキペディア（磁荷に関するクーロンの法則）]]		*[[wikipedia_ja:磁荷に関するクーロンの法則\|ウィキペディア（磁荷に関するクーロンの法則）]]
	====磁荷の単位====		====磁荷の単位====
-	真空中の磁荷A,Bの距離が1mのときに、<tex> 6.3 \times 10^4[N] </tex>の力が生じ、かつ、A,Bの大きさが等しい時の磁荷の大きさを1Wb（１ウェーバ）ときめる。	+	真空中の磁荷A,Bの距離が1mのときに、<tex>6.3 \times 10^4[N] </tex>の力が生じ、かつ、A,Bの大きさが等しい時の磁荷の大きさを1Wb（１ウェーバ）ときめる。
	*[[wikipedia_ja:ウェーバ\|ウィキペディア（ウェーバ）]]		*[[wikipedia_ja:ウェーバ\|ウィキペディア（ウェーバ）]]

	===磁界と磁力線===		===磁界と磁力線===
-	電荷の場合と全く同じように、磁荷の間の力を近接作用としてとらえる。すると、磁荷によって周りの空間は磁気的に歪み（磁界という）、ここに他の磁荷を置くと、その点の磁界によって力を受けると考えられる。各点における磁界''Ｈ''は、その点に1WbのN極を置いたときに受ける磁気力で定義する。従って、磁界の単位は[N/Wb] となる。</br>	+	電荷の場合と全く同じように、磁荷の間の力を近接作用としてとらえる。すると、磁荷によって周りの空間は磁気的に歪み（磁界あるいは磁場という）、ここに他の磁荷を置くと、その点の磁界によって力を受けると考えられる。各点における磁界''Ｈ''は、その点に1WbのN極を置いたときに受ける磁気力で定義する。従って、磁界の単位は[N/Wb] となる。</br>
-	●　磁力線：電界に対応して電気力線を考えたように、N極を正の電荷に対応させると、磁界にたいして磁力線を考えることができる。磁力線の密度は磁界の強さに対応させる。磁力線はＮ極から出てＳ極で終わる。	+	●　磁力線：電界に対応して電気力線を考えたように、N極を正の電荷に対応させると、磁界にたいして磁力線を考えることができる。磁力線の密度は磁界の強さに対応させる。


144 行:		143 行:
	電荷の流れを電流という。多くの場合は、導体中の自由電子が動いて電流となる。[[wikipedia_ja:電解液\|電解液（イオン溶液ともいう）]]では、正負のイオンが動いて電流となる。<br/>		電荷の流れを電流という。多くの場合は、導体中の自由電子が動いて電流となる。[[wikipedia_ja:電解液\|電解液（イオン溶液ともいう）]]では、正負のイオンが動いて電流となる。<br/>
	電流によって電荷は移動し、後で学ぶように、磁場を発生する。		電流によって電荷は移動し、後で学ぶように、磁場を発生する。
-	====~~電流の単位~~====	+	====定常電流====
-	~~平行電流が及ぼしあう力（後で学ぶ）によって、電流の単位、アンペア~~[A]が、次のように定義される。	+	時間がたっても流れ方が変化せず、一定に流れる電流のこと。''この章では、単に電流といえば定常電流をさす''。
		+	====電流の大きさの単位====
		+	平行電流が及ぼしあう力（後で学ぶ）によって、電流の大きさ（略して電流）の単位、アンペア[A]が、次のように定義される。
	*[[wikipedia_ja:アンペア\|ウィキペディア（アンペア）]]		*[[wikipedia_ja:アンペア\|ウィキペディア（アンペア）]]
	なお、電荷の単位の１クーロン[C]とは、1秒間に1アンペアの電流によって運ばれる電荷と定める。		なお、電荷の単位の１クーロン[C]とは、1秒間に1アンペアの電流によって運ばれる電荷と定める。
-	===~~電流と磁界~~===	+	===電流が作る磁界===
-	~~電流は磁界をつくる。~~[[wikipedia_ja:アンドレ＝マリ・アンペール\|アンペール]]~~がその法則を明らかにした。~~	+	電流は磁界をつくる。エルステッドは1820年に電流は方位磁針を動かす磁界を作り出すことを発見。[[wikipedia_ja:アンドレ＝マリ・アンペール\|アンペール]]が、詳しい実験と考察により、電流の作る電界に関する法則を明らかにした。
-	~~====直線電流がつくる磁界====~~	+
-	~~====円電流がつくる磁界　====~~	+
	====アンペールの法則　====		====アンペールの法則　====
		+	電流が流れると、右ねじの法則できまる方向（電流の方向に右ねじが進むときの、ねじの回転方向）の磁界ができる。
	*[[wikipedia_ja:アンペールの法則\|ウィキペディア（アンペールの法則）]]		*[[wikipedia_ja:アンペールの法則\|ウィキペディア（アンペールの法則）]]
		+	この記述中の「閉じた経路にそって磁場の大きさを足し合わせ」た値は、この経路にそって１Ｗｂの磁荷を一周するとき磁荷が磁界から受ける仕事と同じ値である。この値がこの閉路を貫く電流（右ねじの回転方向が磁荷の回転方向と一致するように回したときの、右ねじの進行方向の電流を正とする）に等しくなる、というのがアンペールの法則である。====磁界の重ね合わせの原理====
		+	電流<tex> I_1</tex> がＰ点に作る作る磁界を<tex> H_1(P)</tex>,電流<tex> I_2</tex> がＰ点に作る作る磁界を<tex> H_2(P)</tex> とすると、２つの電流<tex> I_1</tex>と
		+	<tex> I_2</tex>　が同時に流れた時にＰ点に作る作る磁界は<tex> H_1(P)+H_2(P)</tex>
		+	=====アンペールの法則の応用=====
		+	●無限に長い直線導線に電流Ｉを流す時にできる磁界''Ｈ'': 電流の上下の対称性と導線に関する対称性から、''Ｈ''は、導線からの距離ｒが等しい場所では大きさはすべて等しく、その向きは、導線と垂直に交わり、かつ、導線を中心とする半径ｒの円の接線の、（電流の方向に進む）右ねじの回転方向である。そこで、この円に沿って１Ｗｂの磁荷を一周させるとき、磁荷の受ける仕事は、２πｒ｜''H''\|となる。アンペールの法則から、
		+	Ｉ＝２πｒ｜''H''\|　∴｜''H''\|＝　Ｉ／２πｒ
		+	●導線を円筒状に密にまいたコイル（１ｍあたりｎ巻き）に、電流Ｉを流した時
		+	●半径ｒの円電流Ｉが円の中心に作る磁界''H''はいくらか？
	===磁界が電流に及ぼす力===		===磁界が電流に及ぼす力===
	====ローレンツ力====		====ローレンツ力====
168 行:		177 行:


-
-	~~==　モーター==~~
-	~~===直流モーター===~~
-	~~===交流モーター===~~

	== CAIテスト ==		== CAIテスト ==

	*<span class="pops"> [[cai_ja:GENPHY00010009\|CAIテストのページへ（新しいWindowが開きます）]] </span>		*<span class="pops"> [[cai_ja:GENPHY00010009\|CAIテストのページへ（新しいWindowが開きます）]] </span>