アンペアの法則によれば、磁場はその中で生成される電流に関連しています。法律は、電場が一定である限り、特定の電流に関連する磁場を指定します。また、その逆も同様です。
電流によって生成される磁場は、その大きさに比例し、比例定数は自由空間の透磁率に等しくなります。
Ampere は、電流が流れるワイヤにどのように力が作用するかをよりよく理解するために、多くのテストを実施しました。
アンドレ・マリー・アンペールについて
アンドレ・マリー・アンペールは科学者でした。彼は、電流が流れるワイヤとそれらに作用する力を実験しました。この実験は、ファラデーがファラデーの法則を開発していた 1820 年代後半に行われました。ファラデーとアンペールは、彼らの研究が 4 年後にマクスウェル自身によって統合されるとは思いもしませんでした。
アンペールの回路法則と磁場
作成以来、アンペールの法則はその実用性から人気を博しています。また、実際の状況でも使用されています。機械の製造は、アンペアの法則がよく適用される最も有名なプラットフォームの 1 つです。
モーター、発電機、変圧器、その他の同様の装置などの機械。これらのマシンはすべて、Ampere Circuital Law アプリケーションの概念に基づいています。結果として、これらの概念を理解することは、特に高等教育レベルで必要とされるため、非常に重要です。これらのアイデアは、物理学における最も重要な導出と原理のいくつかの基礎を形成します。
以下は、アンペールの回路法則が使用されるアプリケーションのリストです:
- ソレノイド
- 円筒形の導体
- トロイダル導体
この法律の運用上の考え方は、実装方法が大きく変わるという事実にもかかわらず、各プロセス全体で同じままであることに注意してください。これは多くの機械やデバイスの動作原理であり、他のデバイスのコンポーネントとして頻繁に使用されています。
アンペールの回路方程式によると、閉ループを囲む磁場の線積分は、ループを流れる電流の代数的合計に等しくなります。
ØH⋅dL=Ienc
アンペールの法則の適用
- 長い電流が流れるワイヤの結果である磁気誘導を決定すること。
- トロイド内部の磁場を計算すること
- 通電する長い導電性円筒によって生成される磁場を計算すること
- 導体内の磁場
- 流れの間に存在する力を計算すること
ビオ・サバールの法則
物理学では、ビオ・サバールの法則は、1820 年にフランスの科学者ジャン・バティスト・ビオとフェリックス・サバールによって実施されたテストに基づいた、電流とそれが生成する磁場との間の基本的な定量的関係です。
磁場または磁力が観測される導体の周囲の空間領域は、導体内を流れる電流または移動する電荷によって生成されます。通電導体の各小さな要素またはセグメントからのすべての寄与の合計は、周囲空間のある点での磁場の値と見なすことができます。ビオ・サバールの法則は、通電導体の単一の短いセグメントからの空間内の特定の場所での磁場値が、磁場に影響を与える各コンポーネントによってどのように影響を受けるかを説明しています。
まず、特定の位置での磁場の値は、導体内の電流と問題の通電部分の長さに比例します。フィールドの値は、現在のセグメントに対する特定のポイントの方向によっても影響を受けます。ポイントから現在の短いセグメントへの線が現在のセグメントと 90° の角度を作成するか、そこからまっすぐに伸びている場合、フィールドは最大になります。現在のセグメントのフィールドは、角度が減少するにつれて減少し、現在の要素がセグメントであるライン上にポイントがある場合、最終的に 0 になります。さらに、特定の点での磁場は、電流素子からの距離に比例します。磁場は距離が 2 倍になると 4 分の 1 になるか、磁場の値は電流源からの距離の 2 乗に反比例します。
特定の例では、任意の形状の特定の導体を構成するすべての小さな電流セグメントからの特定の位置での磁場への寄与を合計することによって、ビオ・サバールの法則が使用されます。たとえば、非常に長い直線ワイヤに電流が流れている場合、近くの場所の磁場の値は電流に正比例し、ワイヤから提供されたポイントまでの垂直距離に反比例します。
結論
アンペールの法則によれば、電流の強さは磁場に比例します。直線の導体がワイヤの周りに「円形」の磁場を生成することはわかっていますが、その反対はもっと興味深いものです。電流を運ぶソレノイド コイルは、ソレノイドの軸に沿って磁場を生成します。
