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問３
長さ 2m の直線状の棒磁石があり、その両端の磁極は点磁荷とみなすことができ、その強さは、N 極が \(1×10^{-4}\) [Wb] 、S 極が \(-1×10^{-4}\) [Wb] である。
図のように、この棒磁石を点 BC間に置いた。
このとき、点 Aの磁界の大きさの値 [A/m] 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、点 A,B,C は、一辺を 2m とする正三角形の各頂点に位置し、真空中にあるものとする。
真空の透磁率は \(μ_0=4π×10^{-7}\) [H/m] とする。また、N 極、S 極の各点磁荷以外の部分から点 A への影響はないものとする。
＜解答例＞
●磁石の N 極による、A 点の磁界の強さ
磁界の強さは、次の式から求められます。
\(H=\cfrac{m}{4πμ_0r^2}=6.33×10^4\cfrac{m}{r^2}\) [A/m]
式に数値を代入すると
\(H_1=6.33×10^4\cfrac{1×10^{-4}}{2^2}=1.58\) [A/m]
●磁石の S 極による、A 点の磁界の強さ
\(H_2=6.33×10^4\cfrac{-1×10^{-4}}{2^2}\)=-1.58 [A/m]
●A 点の磁界の強さ
図のように、ベクトルも正三角形になるので、ベクトルを合成するとA点の磁界の強さは次のようになります。
\(H=1.58\) [A/m]
正解は（４）になります。
