初めまして.

初めまして.

ろむ さんの書込 (2007/01/03(Wed) 20:29)

このサイトは受験期から気休めとして見させていただいておりましたが,大学の授業がいよいよ物理物理してきたので質問させていただきます. 当方大学一年物理学科今の所「力学」の授業がメインで,他の物理関係の授業の内の一つにuniversity physicsという参考書?を用いた「物理学」という授業があるのですが,そのuniversity physics内の問題で一応解いてみたものの答えに名納得できないものがあったので晒してみます P110328.79 [引用] An Infinite Current Sheet. Long,straight conductors with square cross section and each carrying current I are laid side-by-side to form an infinite current sheet The conductors lie in the xy-plane, are parallel to the y-axis and carry current in the +y-direction. there are n conductors per unit length measured along the x-axis a) what are the magnitude and direction of the magnetic field a distance A below the current sheet? b) what are the magnitude and direction of the magnetic field a distance A above the current sheet? [University physics P110328.79] という問題に対してアンペールの法則を用いてみました. 基本的には同P1084Example28.10と同様にやってみました. [回答] アンペールの法則を用いる為の閉じた経路を・・・ 無限に広いシートに垂直な二本の長い棒を想定し, その二本の棒を一つの向かい合う辺とする長方形を考える この時,シートと平行な二つの向かい合う辺の長さをLとして,うち一方をシートから下方に距離Aの位置に来るようにする.したがってもう一方はシートから遥か遠くにあり,磁界の影響を受けないものとする. ・・・といった感じで定めました. この時,初めに想定した無限に広いシートに垂直な二本の長い棒とシートが作る磁界は垂直なので,その二本の棒に対して ∫B・dl = 0 又,シートから遥か遠くに配置されたシートと平行な辺に対してはB=0とする. さらに,シートから下方に距離Aの位置に来る辺に対して∫B・dlの値は,Bが一定とすると ∫B・dl = B∫dl = BL 従って∫B・dlの積分経路を上で定めたようにすると ∫B・dl = BL アンペールの法則よりこの値は閉じた経路が囲む電流の和にμ_0を乗じたものに等しいので BL=nLIμ_0 以上より B=nIμ_0 [回答尾張] という感じに解いてみましたが ・答えに問で与えられたAが含まれない.というか磁界はシートからの距離によるはず. ・同P1084Example28.10にある例題の答えと同じになった.ソレノイドコイルの場合はシートが二枚あると考えることができるならば,磁界は二倍にならないのか? という二つの問題にぶちあたりました.しかしながら,アンペールの法則を用いた解法にも疑問点が見当たらなかったのでココに投稿させていただきました.

よろしくお願いします.

Re: 初めまして.

yama さんのレス (2007/01/03(Wed) 21:05)

答えにAが含まれないのは,磁界がシートからの距離によらないということです. 似た例をあげると,無限に広い平面上に一様に分布した電荷のつくる電場が,平面からの距離に無関係に一定になるようなものです. ただし,答えには間違いがあります.

>したがってもう一方はシートから遥か遠くにあり,磁界の影響を受けないものとする.

これでいいのか考えてみましょう.

ソレノイドコイルの場合は,2枚の面に分けて考えると,それぞれの面に流れる電流は逆向きになります.

Re: 初めまして.

ろむ さんのレス (2007/01/03(Wed) 22:17)

>>yamaさんありがとうございます. >答えにAが含まれないのは,磁界がシートからの距離によらないということです. >似た例をあげると,無限に広い平面上に一様に分布した電荷のつくる電場が,平面からの距離に無関係に一定になるようなものです.

と・・・・・言うことは上記の回答で問題ないと言うことでしょうか. てっきり距離によるものと勘違いしていましたが,先入観が強かったみたいです. もし上の回答が正しいならば,ソレノイドコイルの問題については再度自分で考えて見ます.

Re: 初めまして.

yama さんのレス (2007/01/03(Wed) 23:06)

無限に広いシートの場合は,遙か遠くでも磁界が 0 になるとは言えません.

Re: 初めまして.

ろむ さんのレス (2007/01/04(Thu) 20:19)

無限に長いシートがあるだけだったらものの大小も判別つきませんものね. すばやい回答に感謝します. ありがとうございました.