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均一な磁場内で動く荷電ワイヤーにかかる力


磁気は、他の磁石を引き付けたり反発したりする電荷の移動により、磁石によって作成された磁場の効果として定義できます。また、他の荷電粒子の運動方向を変えることもできます。これらの電荷は、時間や磁場に影響を与えるその他の要因に応じて増減する可能性がありますが、鉄などの一部の材料は永久磁石として機能し、他の要因の影響を受けずに帯電したままにすることができます.ニッケルやコバルトなどの他の材料は、磁気の源であるより大きな磁場が取り除かれると、磁気を失います.

均一な磁場とは?

ご存じのとおり、磁気は電荷の移動によって生じる力です。磁場内で荷電粒子に作用する力は、電荷の強さ、粒子が移動する速度、および磁場の強さに依存します。磁力線の向きによって、磁場は一様磁場と不一様磁場の2種類に分けられます。均一な磁場では、磁場の強さは磁場全体で一定のままであり、磁力線の方向は互いに平行です。一方、不均一な磁場では、磁場の大きさは磁場内のポイントごとに異なり、磁力線も互いに平行ではありません.

均一磁場とは?

均一な電場は、多くの場合、電気力線が平行で等間隔になるように、等しい電荷と反対の電荷を持つ 2 つの平行な導電板によって形成され、電場は板間の領域のすべての点で一定です。方程式形式の磁力は、F=Q(V.B) と書くことができます。ここで、F は架空の粒子 X にかかる磁力を表し、Q は電荷を表し、V は速度を表し、B は磁場を表します。磁場は、電子が導体内を高速で移動するときに作成されます。私たちが今日使用しているすべての電化製品は、電気を使用して動作するため、周囲に磁場を生成します。磁場は、閉ループ回路内で発生する活動を考慮しないと、電気の損失につながることがよくあります.

荷電ワイヤに対する磁場の影響は?

電子は負に帯電した原子の要素に過ぎず、これらの電子が導体を自由に流れると電気が発生します。今日私たちが使用するすべての電化製品には独自の電界があります。使用するラップトップや単純な LED ライトでさえ、内部の電子の移動によって電界を生成します。閉ループ電気回路を検討するときはいつでも、計算に使用するすべてのパラメータに細心の注意を払う必要があります。これは、これらの回路によって生成される磁場が電流の方向の反転につながる場合があるためです

右手の親指の法則

磁場は電流によって生成されることがわかっているので、右手の親指の法則によって均一な磁場の方向を見つけることもできます。

親指を立てた状態で右手を握ると、電流は親指が指している方向に流れ、磁場は指の方向によって表されます。

これは、電流の向きが逆であることを示しています。前に調べたように、電流は常にバッテリーのプラス端子からマイナス端子に流れます。

均一な磁場内で移動する充電ワイヤーにかかる力を求める数式

前に学んだように、磁力 F=Q(V.B) を求めるには、

ここで、q は粒子の電荷で、磁場 B での粒子の速度を掛けたものです。

ここで、速度は l/t と書き換えることができます。つまり、距離ベクトルを時間で割ったものです。

同じことを方程式に適用すると、

F=Q(1/t * l * B)

この方程式を解くと、

F=Q/t(l*B)

Q/t (電荷を時間で割った値) とは?答えは現在 (I) です

F=I(l*B)

したがって、磁場の力は、電流 (I) に磁場への距離を掛けた積によって決定できます。

そして、均一な磁場の方向をさらに取得するために、上で調べたように、右手の親指の法則を適用できます。

結論

したがって、この記事では、磁場とは何か、均一磁場と不均一磁場の違い、磁力とは何か、電流と磁気の関係は何か、磁気の効果は何かについて学びました。充電線で充電します。また、右手の親指の法則と、均一な磁場内で移動する充電ワイヤーにかかる力を求める数式についても学びました。



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