直線導線の周囲に円形の磁界ができると気づこう

一本の導線へ電流を流し、その周囲へ方位磁針を並べると、針は導線と同じ向きには並びません。導線を中心に囲むように向きが少しずつ変わります。この並びにはどんな形が隠れているのでしょう。

このレッスンの役割

「直線電流のまわりの磁界」の入口です。前セクションで電流が磁界をつくると確かめました。今回は磁界の形が同心円状になることをつかみ、次へ複数地点での観察を渡します。

知る：導線を中心とする円を見つける

各方位磁針のN極は、導線を中心とした円に接する向きへ並びます。磁力線は直線ではなく同心円状です。円が実在するのではなく、位置ごとの磁界を表したモデルです。

理解する：一つの円を場所ごとの接線で読む

円の上側では左右方向、右側では上下方向のように、同じ円でも地点により向きが違います。方位磁針は円の中心へ向くのではなく、円に沿う向きです。

電流を逆向きにすると、円の形は同じまま、すべての矢印が反対になります。形と向きを分けて考えます。

例で使い、よくある誤答を直そう

導線の上側と右側で針が直角に近い向きを示しても、別々の磁界ではありません。同じ円へ接する二つの向きです。誤答「磁界は導線に平行」は、周囲の複数地点の観察と一致しません。

自分で確かめ、まとめて次へ進もう

直線電流の磁界は導線を囲む円です。次は上下左右の同距離点で観察し、この形を証拠から確かめます。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。