2 人のフランスの物理学者であるジャン バティスト ビオとフェリックス サバールは、1820 年にビオ サバールの法則を思いつきました。運ぶ指揮者。このため、この 2 人の科学者は、電流が流れている物体はそれ自体の周囲に磁場を作り出すと考えていました。彼らは磁気コンパスの針がどのように動くかを見ました。ビオ・サバールの法則は、電気が定常的に流れているときに磁場がどのように作られるかを示す方程式です。磁場の強さと方向は、電流の大きさ、長さ、磁場との距離に関係しています。ビオ・サバールの法則は、アンペールの回路法則とガウスの定理の両方に沿っています。ビオ・サバールの法則は静磁気学にとって非常に重要であり、静電気学におけるクーロンの法則のような役割を果たします。
ビオ・サバールの法則
基本的な磁場源は、電流 (I) を流し、電流 (I) に等しい長さ (dl) を持つ導体です。一次側に接続された 2 番目の導体に印加される電力は、一次側によって生成される磁場 (dB) で簡単に表すことができます。 「I」電流、寸法、および長さ dl の方向と距離「r」に対する磁場依存性の理解に最も重要な貢献をしたのは、ビオとサバールでした。
導体の周囲には、電流が流れたときに磁力が感じられる磁場または空間があります。電流が流れる導体の各小片が積み重なって、周囲の空間の特定の点での磁場が、導体の部分がない場合よりも大きくなります。ビオ・サバールの法則は、磁場に影響を与える各要因によって、通電導体の短い部分からの空間の特定の点での磁場の値がどのように変化するかを示しています。これをビオ・サバールの法則と呼びます。これは、磁場について考えるとき、導体の電流量とその長さの両方が、導体の強さに影響を与えることを意味します.フィールドの値は、ポイントが電流に対してどこにあるかによっても異なります。ある点から別の点に向かう線は、電流の短い部分と 90° の角度を成すため、フィールドは最大になります。この角度が小さくなると、現在のセグメントのフィールドが小さくなります。ポイントが現在の要素自体がセグメントであるライン上にある場合、現在の要素のフィールドはそのポイントで 0 です。特定の点で磁場に影響を与えるもう 1 つのことは、その点が電源からどれだけ離れているかです。この場合、磁場は距離が 2 倍になると 4 分の 1 になります。磁場の値は、磁場を作る電流源からの距離の 2 乗に反比例します。
ビオ・サバールの法則の導出
ビオサバール法則の公式
dB ∝ Idlsinθ / r
dB =k Idlsinθ / r …….1
k は定数です
k の値
k =μ0 μr 4π
式 1 に k の値を入れます。
dB =μ0 μr 4πx Idlsinθr
ビオ・サバール法の実例
200 アンペアのケーブルを備えたコンパスのいかだが、いかだの中央を通っています。あるいは、3 相交流電流が供給される 3 本の 100 アンペアのケーブルで、結果として生じる場が回転し、誘導によって導電性アイテムを回転させることができます。ゼロから 2 ボルト、200 アンペアの電源を作ろうとするよりも簡単な解決策があります。
ビオ・サバールの法則は、原子または分子レベルでの磁気応答の計算にも適用できます。電流密度が量子力学的計算または理論から決定できる場合、化学的遮蔽または磁化率.
ビオ・サバールの法則の表現
B=μ0 NI/2R
B=磁場強度
μ=自由空間の透過性
N=ターン数
I =現在の強度
R =半径
ビオ・サバール法の適用
ビオ・サバールの法則は、分子レベルまたは原子レベルで磁気応答を分析するために使用されます。
空力理論では、渦線によって誘発される速度を決定するために使用され、速度を計算するために使用されます。
ビオ・サバール法の意義
ビオ・サバールの法則は、クーロンの法則とほぼ同じ静電気の法則です。
ビオ・サバールの法則は、電流を伝えるために非常に小さな導体が使用される場合に適用されます。対称的な電流分布がある場合、ビオ・サバールの法則も適用されます。
結論
2 人のフランスの物理学者であるジャン バティスト ビオとフェリックス サバールは、1820 年にビオ サバールの法則を思いつきました。電気の。磁場の強さと方向は、電流の大きさ、長さ、磁場との距離に関係しています。ビオ・サバールの法則は、通電導体の 1 つの短いセグメントから空間内の特定の点での磁場の値が、磁場に影響を与える各要因にどのように依存するかを示しています。磁場は、それを生成する電流要素からの距離の 2 乗に反比例します。
