解法

電流の向きと大きさを変えて，磁場（同心円）の向きと強さがどう変わるか確認してください。方位磁針の赤い先端（N極）が磁場の向きを示しています。

右ねじの法則

直線電流がつくる磁場は導線を中心とした同心円状で，向きは右ねじの法則で決まります。 電流の向きに右ねじを進めるとき，ねじを回す方向が磁場の向きです。

具体的な計算例

導線に \(I = 5.0\) A の電流を流し，導線から \(r = 0.10\) m の点の磁場の強さを求めます。 直線電流のまわりの磁場の強さは

$$ H = \frac{I}{2\pi r} $$

数値を代入すると

$$ H = \frac{5.0}{2\pi \times 0.10} = \frac{5.0}{0.628} \fallingdotseq 7.96 \text{ A/m} $$

磁束密度は（真空中）

$$ B = \mu_0 H = 4\pi \times 10^{-7} \times 7.96 \fallingdotseq 1.0 \times 10^{-5} \text{ T} $$

補足：円形電流・ソレノイドへの拡張

右ねじの法則は直線電流だけでなく，あらゆる電流の形状に適用できます。

• 円形電流：右手の4本指を電流の向きに巻くと，親指の向きがコイル中心の磁場の向き。中心の磁場は \(H = \frac{I}{2a}\)（\(a\) = 半径）。
• ソレノイド：内部に一様な磁場ができる。\(H = nI\)（\(n\) = 単位長さあたりの巻数）。磁場の向きは右手の法則。

例えば半径 \(a = 0.050\) m の円形コイルに \(I = 2.0\) A を流すと中心の磁場は

$$ H = \frac{I}{2a} = \frac{2.0}{2 \times 0.050} = 20 \text{ A/m} $$

数値計算：1.0 × 10 = 10

数値計算：1.0 × 10 = 10