LESSON 01

直線電流のまわりの磁界

初見の直線導線で磁界の向きと強さを判断しよう

回転・斜めの初見図でも、右手と距離から磁界の向きと相対的な強さを判断します。

初見の直線導線で磁界の向きと強さを判断しよう

導線が斜めに描かれ、観察点が複数あっても、することは同じです。電流方向を立体で捉え、導線を中心とする円を考え、指定点の接線を右手で決めます。

このレッスンの役割

このセクションの到達確認です。同心円、観察、右手、点・十字、視点修正を統合します。次の「コイルがつくる磁界」へ、電流の向きから磁界を組み立てる力を渡します。

知る:向きと強さを別の根拠で決める

直線導線の近点Aと遠点B紙面手前向きの電流を中心に、近いAと遠いBが同じ半径方向上にあり、円周接線方向と密度を比べるAB向き:接線と右手強さ:電流値と距離

向きは電流方向と右手で決めます。強さは、他条件が同じなら電流が大きいほど強く、導線へ近いほど強いと比べます。向きの根拠と強さの根拠を混ぜません。

理解する:図を回転しても関係は変わらない

導線が斜めなら、頭の中または紙を回して導線を見やすい向きへします。ただし点・十字が示す手前・奥を勝手に反転させません。右親指を実際の電流へ合わせれば、暗記した時計回りに頼らず判断できます。

例で使い、よくある誤答を直そう

同じ電流でAが導線から2 cm、Bが5 cmならAの方が磁界は強い。電流を逆にしても強さの条件が同じなら大小は変わらず、向きだけが逆です。

誤答「Bの円は大きいから磁界も強い」は、図形の大きさと磁界の強さを混同しています。

自分で確かめ、まとめて次へ進もう

確認1:指定点の向きを決める三手順は?電流方向を読む、右親指を合わせる、指定点で円への接線方向を読む、です。
確認2:同じ電流なら近い点と遠い点のどちらが強い?導線に近い点です。
確認3:電流を逆にすると向きと強さはどうなりますか?他条件が同じなら磁界方向は逆になり、強さの大小関係は変わりません。

直線電流では、同心円・右手・距離を使って向きと強さを判断できます。次は多数の輪を重ねたコイルの磁界へ進みます。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。