図に示すように、直線導体A及びBが \( y \) 方向に平行に配置され、両導体に同じ大きさの電流 \( I \) が共に \( +y \) 方向に流れているとする。このとき、各導体に加わる力の方向について、正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
なお、\( xyz \) 座標の定義は、破線の枠内の図で示したとおりとする。
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(1)
導体A:\( +x \)方向、導体B:\( +x \)方向
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(2)
導体A:\( +x \)方向、導体B:\( -x \)方向
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(3)
導体A:\( -x \)方向、導体B:\( +x \)方向
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(4)
導体A:\( -x \)方向、導体B:\( -x \)方向
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要点
正解は(2)。平行導体に同じ向きの電流が流れると互いに引き合うので、Aは \(+x\) 方向、Bは \(-x\) 方向の力を受けます。右ねじの法則で磁界の向きを確認すると取り違えにくくなります。
詳細解説
同方向電流の平行導体が引き合うことを使って、各導体に働く力の向きを決める問題です。
平行導体に同じ向きの電流が流れる場合、互いに引力(引き合う力)が働く。
図において、導体Aは左側(\( x<0 \))、導体Bは右側(\( x>0 \))にあるため、互いに引き合うには、
導体Aは右向き(\( +x \)方向)の力を受け、導体Bは左向き(\( -x \)方向)の力を受ける。