教科書(物理) 問40:磁束密度と電流が受ける力

解法

直感的理解

磁束密度 \(B\) が直接与えられているので、\(B = \mu H\) の変換は不要です。\(F = BIl\) にそのまま代入するだけのシンプルな問題です。

公式に代入:

磁場と電流は垂直(\(\theta = 90°\))なので:

$$F = BIl = 0.50 \times 4.0 \times 0.20 = 0.40 \text{ N}$$
答え
\(F = 0.40\) N
🔍 問39との比較

問39では \(H\)〔A/m〕が与えられたので \(B = \mu H\) の変換が必要でした。本問では \(B\)〔T〕が直接与えられているため、変換なしで \(F = BIl\) に代入できます。

問題文が \(H\) と \(B\) のどちらを与えているかをまず確認し、適切な公式を選びましょう。

式の整理:

$$ \sin 90° = 1 $$ $$ \theta = 90° $$
Point

\(B\)〔T〕が与えられたら直接 \(F = BIl\sin\theta\) を使います。\(H\)〔A/m〕が与えられたら \(B = \mu H\) を介して計算しましょう。