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問４
問 4
真空中に、２本の無限長直線状導体が \(20\) [cm] の間隔で平行に置かれている。
一方の導体に \(10\) [A] の直流電流を流しているとき、その導体には \(1\) [m]当たり \(1×10^{-6}\) [N] の力が働いた。
他方の導体に流れている直流電流 \(I\) [A] の大きさとして、最も近いものを次の（1）～（5）のうちから一つ選べ。
ただし、真空の透磁率は \(μ_0=4π×10^{-7}\) [H/m] である。
（1） 0.1 （2） 1 （3） 2 （4） 5 （5） 10
＜解答例＞
電気の公式から、平行な線状導体 1m 当りに働く力 \(F\) [N/m] は，次式で表されます。
\(F=\cfrac{μI_1I_2}{2πr}\) [N/m]
\(F\)：導体間に働く1ｍ当たりの力 [N/m]
\(μ\)：透磁率 \(4π×10^{-7}\) [H/m]
\(I\)：導体に流れる電流 [A]
\(r\)：導体間の距離 [m]
上の式を変形して、各数値を代入すると次のようになります。
\(I_2=\cfrac{2πrF}{μI_1}=\cfrac{2π×0.2×1×10^{-6}}{4π×10^{-7}×10}=0.1\) [A]
正解は（１）になります。
