A 回答 (2件)
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No.2
- 回答日時:
(1)のとき電子eが電流Iから十分遠いときの下方線を
延長した直線を直線[1]とおき、
(2)のとき電子eが電流Iから十分遠いときの下方線を
延長した直線を直線[2]とおく。
直線[1]と直線[2]は平行線であるから、
この平行線を含む唯一の平面を定義でき、
この平面によって図2を切る。この切断面で考えることにする。
この切断面の左側に、奥の方向へ電流Iが流れる点(+)が存在し、
右ねじの法則により、時計回りに点(+)を中心とする磁力線ができている。
同じように、この切断面の右側に、手前の方向へ電流Iが流れる点(-)が存在し、
右ねじの法則により、反時計回りに点(-)を中心とする磁力線ができている。
問題(1)
直線[1]が点(+)と点(-)の中間にあるから、
電子eが直線[1]上のどこにあっても、
点(+)による磁力線の強さと点(-)による磁力線の強さは同じである。
磁力線の方向は、直線[1]を軸にして対称である。
よって、点(+)による磁力線と点(-)による磁力線との合成の
水平方向は打ち消し合って0であり、
垂直方向のみ存在し、それは下向きである。
電子eは負電荷を帯びているので、電流は直線[1]上の上向きである。
磁力線と電流の方向は180度逆であるから、フレミング左手の法則により、
電子が受ける力は0である。
また、その軌跡は直線[1]に等しい。
問題(2)
直線[2]が点(+)より点(-)に近いため、電子eが直線[2]上のどこにあっても、
点(-)による磁力線の強さは点(+)による磁力線の強さより大きい。
よって、点(+)による磁力線と点(-)による磁力線との合成は、
反時計回りに点(-)を中心とする磁力線よりやや下方向である。
しかし、奥行き方向の成分は全くない。
電流も直線[2]上の上向きであり、奥行き方向の成分は全くない。
よって、フレミング左手の法則により、電子が受ける力の方向は手前方向である。
すなわち、電流Iと同じ方向である。
また、その軌跡は、電流Iに十分近い距離ならば、図2の上から見て時計回りの
螺旋である。
No.1
- 回答日時:
力技でいくなら,コイル部分の各線素が形成する磁場を算出して,積分してやる形でしょうか。
イメージで捉えるなら,コイルのところから広がっている磁力線を想像して,電子の向きに対して垂直になる成分を考えて,フレミングさんの左手の法則・・でしょう。
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