電験3種「理論」のポイント その5 電流の作る磁界

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電験3種「理論」のお勉強5回目のテーマは「電流の作る磁界」です。

 

直流電流の磁界の強さ

直流電流が作る磁界の強さHを求める式は $$H = \frac{I}{2・π・r} [A/m]$$となります。

これはアンペアの周回路の法則 HL = I の式にL = 2・π・rを代入することで導出されます。

 

円形コイルが作る磁界の強さ

円形コイルが作る磁界の強さHを求める式は $$H=\frac{I}{2a} [A/m]$$ となります。

コイルの巻き数をNとして、これを考慮すると $$H=\frac{N・I}{2a} [A/m]$$ となります。

 

無限長ソレノイドが作る磁界の強さ

無限長ソレノイドが作る磁界の強さHを求める式は $$H=\frac{N・I}{L} [A/m]$$となります。

 

環状ソレノイドが作る磁界の強さ

環状ソレノイドが作る磁界の強さHを求める式は $$H=\frac{N・I}{2・π・r} [A/m]$$ となります。

 

環状ソレノイド内が真空の場合の磁界

$$Φ=\frac{μ0・N・I・S}{2・π・r} [Wb]$$

環状ソレノイド内が真空の場合、ソレノイド内の磁束度は

$$B= μ0・H = \frac{μ0・N・I}{2・π・r} [T]$$

となります。

つまりソレノイド内の磁束Φ [Wb] は、ソレノイド内の断面積を $$S [m^2]$$としたとき

$$Φ= B・S = \frac{μ0・N・I・S}{2・π・r} [Wb]$$

が成り立ちます。磁器回路の問題でも度々登場するので覚えておきましょう。

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