電気回路・電磁気の基礎
十分に長いまっすぐな導線に直流電流を流したとき、導線のまわりにできる磁界の形と向きとして正しいものはどれか。
- A導線を中心とする同心円状で、電流の向きに右ねじを進めるときにねじを回す向き
- B導線と平行で、電流と同じ向き
- C導線から放射状に外向き
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正解：A. 導線を中心とする同心円状で、電流の向きに右ねじを進めるときにねじを回す向き
直線電流のまわりの磁界は導線を中心とする同心円状にでき、向きは電流の向きに右ねじを進めるときのねじの回る向きです(右ねじの法則)。右手の親指を電流の向きに向けたとき、残りの4本の指が巻く向きと覚えることもできます。磁束密度は B = μ0I/(2πr) で、導線からの距離rに反比例します。放射状に広がるのは、点電荷のまわりの電界の形です。
- A. 正しい。右ねじの法則で決まる同心円状の磁界です。
- B. 直線電流のまわりの磁界は、電流と平行にはなりません。
- C. 放射状に広がるのは点電荷のまわりの電界で、電流の磁界ではありません。