直線電流が磁場から受ける力

図のように磁石を置いて、コイルをつるします。 磁石の赤い方がN極ですからこの場合下に向かう方向の磁場がN極とS極の間にできています。 この磁場の中にコイルを置いてもコイルは力を受けません。

このコイルに電流を流してみると図のようにコイルが動きます。 コイルだけでは力を受けなかったわけですから、これはコイルを流れている電流が力を受けていると考えられます。 図のように向こう側に+、手前側に−を接続しているので、磁場の間では手前に向かって電流が流れています。 このとき、コイルの動きを見ればわかるように、力は右向きにはたらいています。 まとめると、

  • 電流は手前向き
  • 磁場は下向き
  • 力は右向き

となっており、これらの向きは直交しています。

 これらの向きについてもう少し詳しく見てみましょう。 具体的には、電流の向きから磁場の向きに右ねじを回したとき、右ねじが進む方向が力の向きになっていることがわかります。 力の向きが電流の向きとも磁場の向きとも違うと言うのは少し不思議な気もしますが、このような力のはたらき方になる例はいくつかあります。 これも自然のパターンの1つなのだと思ってください。

 この力のはたらきかたについては中学校などで教わっているかもしれません。 たとえば、良くあるパターンの1つとして次のようなものがあります。 親指は力が強いので、人差し指は方向を示すのに使うので、中指は残りのと決めておいて、「FBI は左利き・・・」 
 いずれにしても、このような力のはたらき方があると言うことはわかっておいてください。

次にこの力の大きさについて見てみましょう。


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