電験対策 学習アウトプット第1３弾 電流による磁界4

これまで磁界の大きさはアンペア周回路の法則より求めてきました。

今回はビオ・サバールの法則について考えてみたいと思います。

ビオ・サバールの法則は導体の微小部分に流れる電流が、任意の点Pに作る微小磁界の大きさを表したものです。

円形コイルをの磁界の大きさについて、ビオ・サバールの法則を適用させることを考えたとき、中心に発生する磁界の大きさは円周上のどの微小部分から見ても同等です。

よって、中心の磁界の大きさHは、ΔHの合計となります。微小部分Δlの合計は、考える導体は円周なので、2πr[m]となります。よってH＝I/2r[A/m]が求まります。

つぎに、次回から説明する磁気回路に関係してくる環状鉄心が作る磁界の大きさについて考えます。

この鉄心に発生する磁界は鉄心内を円周方向へ発生します。

この時、アンペア周回路の法則より、左辺はH×l となります。lは磁路長。

一方、右辺は磁界の作る閉回路内にとおる電流の大きさは、N[巻]×I[A]となります。

よって、H×l=N×I

H=N×I/l[A/m]となります。