磁束密度

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    1. 目的
     円形コイルに流れる電流によって生ずる磁束密度を測定し、理論と比較する。また磁場に関するアンペール(Ampère)の法則を実験的に検証する。
    2. 理論
    ビオ・サバール(Biot-Savart)の法則(第1図)
    ・・・・・?
    は与えられた形状の針金を流れる電流 の微小区間 が、距離 の所にあるPに作る磁束密度 を与える。
    ここで =4π× H/mは真空の透磁率、 はベクトル の長さ∣ ∣である。
    一方、アンペール(Ampère)の法則(第2図)
      ・・・・・?
    は、磁束密度 をある閉区間Cに沿って積分した量はその曲線に囲まれた領域を通る電流 と透磁率 の積に等しいという式である。?、?式は、ともに磁束密度 とその原因となる電流の関係を表わしたもので、互いの等価性は証明できる。
     磁束密度は、ビオ・サバールの式で求めるのが一般的であるが、その分布の対称性のよい場合はアンペールの式で求める方がずっと容易な場合が多い。
    1.円形コイルによる磁束密度
     円形コイルの中心軸上の磁束密度 をビオ・サバールの法則より求める。
     第3図のように半径 の円形コイルに電流 が流れている。 と とは直角であるから、?式より、
    図より で、 の関係があるから、 の 軸方向の成分 は
    である。円形コイル全体による点Pにおける磁束密度 は対称性から 軸方向を向き、その大きさは、
               ・・・・・?
        となる。
    2.サーチコイルの誘起電圧
     第4図のように、磁束 が変化する場所にコイルを置く。ファラデー(Faraday)の電磁誘導の法則によれば、
          ・・・・・?
     の関係がある。 は電場ベクトル、 はコイルの微小区間である。
    点A、Bの電位をそれぞれ 、 とすれば、
     となる。コイルの断面積 が小さく、コイル付近の磁束密度の大きさ が一定とみなせるとき、
    より

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    物理学実験 磁束密度の測定  
    目的
     円形コイルに流れる電流によって生ずる磁束密度を測定し、理論と比較する。また磁場に関するアンペール(Ampère)の法則を実験的に検証する。
    理論
    ビオ・サバール(Biot-Savart)の法則(第1図)
    ・・・・・①
    は与えられた形状の針金を流れる電流 の微小区間 が、距離 の所にあるPに作る磁束密度 を与える。
    ここで =4π× H/mは真空の透磁率、 はベクトル の長さ∣ ∣である。
    一方、アンペール(Ampère)の法則(第2図)
      ・・・・・②
    は、磁束密度 をある閉区間Cに沿って積分した量はその曲線に囲まれた領域を通る電流 と透磁率 の積に等しいという式である。①、②式は、ともに磁束密度 とその原因となる電流の関係を表わしたもので、互いの等価性は証明できる。
     磁束密度は、ビオ・サバールの式で求めるのが一般的であるが、その分布の対称性のよい場合はアンペールの式で求める方がずっと容易な場合が多い。
    1.円形コイルによる磁束密度
         円形コイルの中心軸上の磁束密度 をビオ・サバールの法則より求める。
        第3図のように半径 の円..

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