クーロンの法則(磁気)

クーロンの法則(静電気)のページでは、静電気に関するクーロンの法則を紹介しました。これと似たようなことが磁気についても言えるため、この項では磁気に関するクーロンの法則を解説します。

静電気のときは、正電荷と正電荷、または、負電荷と負電荷を近づけると、反発する力(=斥力)が働きました。また、正電荷と負電荷はお互いに引き合う力(=引力)が働きます。磁石の場合も同じように、N極とN極、または、S極とS極を近づけると、斥力が生じます。そして、N極とS極は引力が働きます。

これは磁石ではなく点磁極(大きさを持たない、ある一点における磁石と考えてください)でも同じことです。また、2つの点磁極の間に働く引力または斥力は、次の式のとおりです。ちなみに、複数の点磁極によって生じる引力や斥力のことを、磁力(または磁気力)と呼びます。

F：磁気のクーロン力[N]
μ₀：真空の透磁率　4π×10^-7[H/m]
m：磁荷(磁極の強さ)[Wb]
r：磁極間の距離[m]

また、この式の一部を計算すると以下のように書き換えられます。

この式をみるとわかりますが、磁力はそれぞれの磁極の強さm[Wb]に比例し、2つの点磁極の距離r[m]の2乗に反比例します。また、力がはたらく方向は、2つの磁極を結ぶ直線上にあります(近づく方向か離れる方向かは前述のとおり)。このことを「クーロンの法則」といいます(より具体的には、磁気に関するクーロンの法則)。

上記の式は非常に重要なので、各記号が何を示すかも含めて正確に覚えておくと良いと思います。ただし、覚える際は以下に示す静電気に関するクーロンの法則とリンクさせると、覚えやすいかもしれません。

(参考：静電気に関するクーロンの法則)