💡 ヒント:直線電流がつくる磁場

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

鉛直に立てた導線に電流を流すと、そのまわりに同心円状の磁場ができます。近くに置いた磁針は、もともとは地磁気(北向き)にそろっていますが、電流の磁場が加わると合成磁場の方向を向いて少し振れます。

地磁気 \(H_0\)(北向き)と電流の磁場 \(H\)(東西向き)は直交するので、偏角は直角三角形の tan で決まります。

✏️ 求めるもの

直線電流 \(I\) から距離 \(r\) にある点の磁場の強さ \(H\) と、地磁気と合成したときの磁針の偏角 \(\theta\)

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 電流の磁場の大きさ:公式 \(H = I / (2\pi r)\) に文字を入れて式を立てる(数値代入は最後)
  2. 電流の磁場の向き:右ねじの法則で「東向きか西向きか」を判定
  3. 地磁気との合成:北向きの \(H_0\) と東西向きの \(H\) が直交。偏角は \(\tan\theta = H / H_0\) で計算
注意

磁針の偏角の向きは電流の向きで決まる。右ねじの法則で電流の磁場が東か西かを先に決めてから、合成磁場の方向を考えよう。