右ねじの法則で電流と磁界の関係を知る

この記事で書いていること

導線に電流を流すと導線の周りに 磁界 が発生します。

右ねじの法則は 導体やコイルに電流を流したときに、発生する磁界がどの向きになるかを示す法則です。

右ねじの法則はフランスの物理学者アンドレ=マリ・アンペールによって発見された法則です。

目次

右ねじの法則とは

右ねじの法則 は電流と磁気に関する法則で、電磁気学の基本と言われる法則です。

右ねじの法則は アンペールの右ねじの法則 とも言われます。


右ねじの法則とは、電流と磁界の向きに関する法則です。

ねじが進む方向へ 電流 を流すと、右ねじの回転方向に 磁界 が生じるという法則です。

■ 右ねじとは

右ねじとは 右方向(時計方向)に回す と前に進む ねじ のことです。

導体に電流が流れたときの磁界

■ 導体に下向きの電流が流れると、右ねじの法則により磁界は 

図のような向きになります。

★ 電流の向きが逆になれば、磁界の向きは反対(反時計方向)になります。

■ 導体にできる磁界の形状

導体に電流が流れると、磁界は図のように同心円状にできます。

■ 電流の向きを表す記号

電流の向きを平面的に表すときに、図のような記号を使います。

■ 磁界の向きと方位磁針

図のように 手前から奥 に向かって電流が流れた時

発生する磁界の向きは時計方向になります。

この時、方位磁針をおくと図のようにN極が磁界の向きになります。

コイルに電流が流れたときの磁界の向き

導線を図のようにぐるぐると巻いたものをコイルといいます。

コイルに電流を流すと磁界が発生します。

電流の向きを変えると磁界の向きも変わります。

この時発生する磁界の向きも、右ねじの法則によって知ることができますが

コイルの場合は次の図のように 右手の法則 を使うとよくわかります。

むずかしい法則ではないので、簡単に覚えられると思いますが

次のような覚え方があります。

右手を握り、図のように親指を向けます。

握った指を電流の向きとすると、親指の方向が磁界の向きになります。

磁界の向きと方位磁針

コイルに図のような向きの電流を流します。

この時方位磁針をコイルの周りにおくと、図のようになります。

これは、ひとつの磁石があるのと同じことになります。

このように電流を流したときに、磁石になるものを 電磁石 といいます。

電磁石には次のような、特徴があります。

  1. 電流を多くすると、磁力が大きくなる。
  2. コイルの巻数を増やすと、磁力が大きくなる。
  3. コイルの中に鉄芯を入れると、磁力が大きくなる。

アンペールの周回路の法則

無限長の直線状導体に電流 \(I\) が流れています。

この電流が作る磁界の強さが等しいところをたどり 1 周します。

1周した磁路の長さ \(l\) [m] と 磁界の強さ \(H\) [A/m] の積は

電流 \(I\) [A] に等しくなります。

これを アンペールの周回路の法則 といいます。

\(Hl=I\) (磁界の強さ×磁路の長さ=電流)

以上で「右ねじの法則で電流と磁界の関係を知る」の説明を終わります。

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