問 題
図のように、無限長の直線導線 X Y が3m の間隔をおいて平行に配置されている。各導線に電流を流したところ X から 1m、Y から 2m にある点 P での磁界の大きさは 0 であった。X には図のような向きに 1A の電流が流れている。このとき Y に流れている電流の向き及び大きさの組合せとして最も妥当なのはどれか。
向き 大きさ
1. ア 0.5A
2. ア 2A
3. ア 4A
4. イ 2A
5. イ 4A
正解 (2)
解 説
電流と周囲の磁界の大きさの関係なので、アンペールの法則を思い出します。H = I/2πr です。つまり、電流の強さに磁界の強さは比例します。また、距離には反比例します。
点 P において、X、Y それぞれに流れる電流によって発生する磁界の大きさが重ね合わさって 0 になっています。つまり、距離が 2 倍だから、電流も 2 倍流れていないときれいに打ち消し合いません。よって、電流の大きさは 2A とわかります。
あとは磁界の向きがちょうど逆なら OK です。これは右ねじの法則です。右手で親指を立てて、電流の向きに親指を向けて残りの４本の指先の向く方に円をイメージします。すると、X によって、点Pで 「下向き」です。よって、Y によって、点Pで「上向き」になるような電流の向きを考えます。すると、電流の向きは ア です。
以上より、正解は 2 です。
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