磁束密度と磁場と電流の関係
磁束とは
磁束とはその場における磁界の強さと方向を、1(Wb)を1本とした線の束で表したものです。
磁束密度
磁場に垂直な単位面積を貫く磁束線の数を磁束密度B[T(テスラ)]といいます。
なので、[T] = [$磁束線の本数/m^2$]とも言えます。
また、磁束密度の大きさはその場を流れる1Aの電流1mが受ける力の大きさで表されるので、
単位は、[$Wb / m^2$],[$N / A \cdot m$],[$T$]となります。
また、物体の磁化のしやすさを透磁率$μ[N/A^2]$といいます。
磁場の強さH[A/m]の場所の磁場密度B[T]は
$$B = μH$$
磁場内で導線に働く力
磁束密度B[T]の磁場内で、磁場に対して角度θで置かれた長さl[m]の導線にはたらく力の大きさF[N]は
$$F = BIlsinθ$$
透磁率μの単位について
先の公式に$B = μH$を代入すると、
$F = uHIlsinθ$
変形すると
$\displaystyle u = \frac{F}{HIlsinθ}$
$\displaystyle u = \frac{[N]}{[A/m] \times [A] \times [m]}$
よって、
$\displaystyle u = \frac{[N]}{[A^2]}$
初版:2022/8/31