物理 電磁気

2018/7-2012/2 Yuji.W

☆平行電流の

. 同じ方向に流れる平行電流の間には、引力が働く。なぜ斥力でないのか? _

◇ ベクトル <A> 内積 * 外積 # 10^x=Ten(x) 微分 ;x 時間微分 ' 積分 $
ネイピア数 e e^x=exp(x) i^2=-1 e^(i*x)=exp(i*x)=expi(x)

デカルト座標単位ベクトル <x>,<y>,<z>
円柱座標座標単位ベクトル <hu>,<a>,<z> 球座標単位ベクトル <ru>,<a>,<b>

\3=2.99792458{定義値} 光速 c=\3*Ten(8)_m/sec

◇ 速度(対光速比) <b> 相対論的効果率 Γ(b)=1/root(1-b^2) 時間(光速倍) tc
質量(光速の2乗倍) @m 運動量(光速倍) <pc> 磁場(光速倍) <cB>

◇ 電磁気.国際単位系 真空の誘電率 ε0=Ten(7)/(4Pi*c^2)
 クーロン力定数 ke=1/(4Pi*ε0)=c^2*Ten(-7)=(\3)^2*Ten(9)_N*m^2/C^2

 真空の透磁率 μ0=4Pi*ke/c^2=1/(c^2*ε0)=4Pi*Ten(-7)_N/A^2
 \e=1.6021766208 素電荷 qe=\e*Ten(-19)_C
 qe/me=1.7588*Ten(11)_C/kg

◇ 1_eV=\e*Ten(-19)_J

物理定数 力学の単位 電磁気の単位 00

〓 {計算例}平行電流間の力(CGS静電単位系) 〓 

■ 電流の単位 CGS静電単位系で esu/sec 国際単位系(SI系)で A=C/sec

 1_A=1_C/sec=\3*Ten(9)_esu/sec _

■ I_A のとき I=I*\3*Ten(9)_esu/cm

 I/c=[I*\3*Ten(9)]/[\3*Ten(10)]=(I/10)_esu/cm

≫ I_A のとき CGS静電単位系で I/c=(I/10)_esu/cm _

■ 電流が作る磁場 Bcgs=2*(I/c)/h

I_A のとき Bcgs=2*(I/c)/h=2*(I/10)/h=I/(5*h)_G _

■ 電流間に働く力(単位長さ当たり) @F=2*(I1/c)*(I2/c)/h

I1_A I2_A のとき @F=2*(I1/10)*(I2/10)/h=I1*I2/(50*h)_dyn/cm

≫ I1_A I2_A h_cm @F=I1*I2/(50*h)_dyn/cm _


★ 円柱[半径 2_cm] 電流 8000_A 円流の軸からの距離 h_cm そこにできる磁場 Bcgs(h)_G

  Bcgs(3)=8000/(5*3)=533_G

 Bcgs(2)=8000/(5*2)=800_G

h=1 では 流れる電流=8000*(1/2)^2=2000

 Bcgs(1)=2000/(5*1)=400_G

★ 平行電流 I1=I2=6*Ten(10)_esu/sec=20_A h=5_cm

 @F=20^2/(50*5)=1.6_dyn/cm


◆ 平行電流 距離=5_cm 銅線の半径=0.5_mm=0.05_cm

銅線内の伝導電子の数密度=8.45*Ten(22)_個/cm^3
伝導電子の平均移動の速さ=0.3_cm/sec

電流 I 平行電流間に働く力(単位長さ当たり) @F

■ 銅線の断面積=Pi*0.05^2=0.00785_cm^2

 伝導電子の線密度=[8.45*Ten(22)]*0.00785=6.63*Ten(20)_cm

 I=[4.803*Ten(-10)]*[6.63*Ten(20)]*0.3=9.55*Ten(10)_esu/sec

 I/c=[9.55*Ten(10)]/[3*Ten(10)]=3.18

 @F=2*3.18^2/5=4.04_dyn/cm~

 20cmの銅線に働く力=@F*20=80_dyn~80_mg重

お勉強しよう 2018-2011 Yuji Watanabe ☆

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