💡 ヒント:電流が磁場から受ける力(H から)

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

磁場の中に置かれた電流は力を受けます。これがモーターの原理です。力の大きさは「磁場の強さ × 電流の大きさ × 電流が磁場中にある長さ」で決まります。

注意点は、力の式 \(F = BIl\) で使うのは磁束密度 \(B\) で、磁場の強さ \(H\) ではないこと。問題で \(H\) が与えられている場合は、まず \(B = \mu H\) で換算する一手間が必要です。

✏️ 求めるもの

磁場 \(H\) の中に置かれた電流 \(I\)・長さ \(l\) の導線が受ける力 \(F\)〔N〕。電流と磁場が垂直な状態を仮定。

🔬 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. STEP1:磁場の強さ \(H\) を磁束密度 \(B\) に変換:\(B = \mu_0 H\)
  2. STEP2:力の公式 \(F = BIl\) に代入。電流の長さ \(l\) の単位は m
  3. STEP3:合成式 \(F = \mu_0 H I l\) を一気に計算してもよい。\(\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7}\) を忘れずに
注意

\(F = BIl\) は \(B\)(磁束密度)を使う公式です。問題で \(H\)(磁場の強さ)が与えられている場合、そのまま \(F = HIl\) としないこと(次元が合わない)。\(\mu_0\) をかけて \(B\) に直してから代入。\(\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7}\) は必ず暗記する定数