まとめ
【定義】
電流が流れる導線のまわりに発生する磁界の向きを、右ねじを回転させて進める方向に例えた法則である。1820年にアンペールによって発見されたため、「アンペールの右ねじの法則」とも呼ばれる。
まとめ
解説
電流が流れると、その周囲には同心円状の磁界が発生する。この磁界の向きを判断する際に、右ねじ(時計回りに回すと締まる一般的なネジ)の動きを利用するのがこの法則である。
直線電流の場合
まっすぐな導線に電流を流すと、導線を中心とした同心円状に磁界ができる。電流の向きに親指を向け、残りの4本の指で導線を握るようにしたとき、4本の指が指す方向が磁界の向きとなる。
円形電流(コイル)の場合
円形の導線やコイルに電流を流す場合は、4本の指を電流が流れる向きに合わせると、親指が指す方向が磁界(磁力線)の向きとなる。これは直線電流の法則を応用したものである。
【公式・関係性】磁界の強さ $H$ は、電流の強さを $I$、導線からの距離を $r$ とすると、直線電流では $H = I / (2πr)$ で表される。
例文・問題
問:垂直に立てた導線に、下から上に向かって電流を流した。このとき、導線を真上から見た磁界の向きはどちらか?
解:右ねじを上に進めるためには反時計回りに回す必要があるため、磁界の向きは「反時計回り(左回り)」となる。
類義語・対比
対比される法則として「フレミングの左手の法則」がある。右ねじの法則は「電流と磁界の向き」の関係を示すのに対し、フレミングの左手の法則は「磁界中で電流が受ける力の向き」を示すものである。
小学生のみなさんへ
電気が流れている棒(ぼう)のまわりには、「じ石」と同じような力がはたらきます。これを「磁界(じかい)」といいます。電気が流れる向きを、ネジを回して奥(おく)に進める向きと考えると、磁界はネジを回す向きと同じになります。これを「右ねじの法則」と呼びます。親指を電気の向きに立ててグーを握(にぎ)ったときの、残りの指の向きと覚えるとわかりやすいですよ。
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