u 電流による磁界の発生
導体に電流が流れると、導体を中心に円を描いたように磁界が発生します。その時の磁界の方向は図1の様に表されます。(電流が上から下に流れると磁界が右回りに発生します。)磁石の性質

 

1.     磁界の強さ
図2の様な無限に長い直線導体を考え、これに電流I[A]を流したとき、導体からr[m]離れた円周上の点P における磁界の強さH[A/m]を考えてみます。



電流が流れている導体の周りの磁界の強さHと導体からの距離rは反比例の関係にあり、磁界の強さH と導体を流れる電流I は比例の関係にあります。これらの関係を式で表すと次のようになります。  HI/
直線電流によって生じる磁界の強さには次の関係が成りたちます。
H×2
πr=I
H
=I/2πr [A/m] (電流の単位は[A]で、2πrの単位は[m]です。又、πの値は約3.14 です。)

 

2.     接近した直線電流が作り出す磁界
図3の左側の図の様に、接近した2本の導体に、それぞれI[]の電流を同じ方向に流した場合は同図右側の様に1本の導体に2×I[]の電流が流れている状態と同じであると考えて磁界の強さを求めます。
(同図において、P1とP2 の点の磁界の強さはほぼ同じになります。)
P1での磁界の強さ=P2での磁界の強さ=(2×I)/2πr [A/m]



また、図4の様にI1[]、I2[]の電流が互いに逆方向に流れている場合の磁界の強さは、全電流が (I1-I2)[] になると考えて求めます。
(電流I1が作り出す左回りの磁界と電流I2が作り出す右回りの磁界は互いに打ち消し合います。)
P3での磁界の強さ=(I1I2)/2πr [A/m] 



 

u 電流の磁気作用

1.     円形に流れる電流が作り出す磁界
5の様に、直線導体を徐々に円形に近づけていくと、最終的には導体の内部の磁界は一定の方向に揃ってしまいます。
磁石の性質で説明したように、磁石においては、磁力線が出ていく側がN 極で磁力線が入り込む側がS 極ということでしたから、図Aにおいては、左側がS極で右側がN極になっていると言えます。



 

2.   ソレノイドの磁界
6のような円形の導体を幾つも連結させたもの(ソレノイド:円筒コイル)に電流を流した場合について考えてみます。
この場合の磁界の方向は電流の流す方向によって変わります。ソレノイドでは円形に流れる電流が幾つも重なり合っている為、図5で発生する磁力よりも強い磁力が発生します
(円の直径が同じで、かつ同じ大きさの電流を流して比較した場合)

 

 

 

*要するに、導体に電流が流れれば磁界が発生するということです。

以上