ビオ・サバールの法則の立体模型

実物のネジを使った立体模型を用いて、磁場の方向をわかりやすく提示する。

 

【キーワード】


ベクトル演算(ベクトル積)、ビオ・サバールの法則

 

【目的】


黒板の図では分かり難い極座標における微小変位・体積要素や、円形電流による磁場ベクトルの方向を理解させる。

 

【用意するもの】


材料 個数 備考
自作した立体模型 1つ 学生の受講人数に合わせて、1〜3個の模型を製作する。

 

【実験手順】


模型を箱などに入れて回覧し、学生に磁場の方向を確認させる。

 

【教員による説明】


電流が作り出す磁束密度を積分すると、磁場の水平成分の寄与が相殺し、磁場の垂直成分の寄与だけが残る。このとき、ベクトル積の模型を円形電流の模型に当て、磁場方向を確認させる。


図1.電流による磁場の方向を表した、ベクトル積の立体模型


図2.円形電流による磁束密度の方向を表した立体模型

 

【注意点・備考】


ボール紙に貼り付けると、糊によっては乾いて収縮し、反りかえることがあるので注意する。

 

【記事作成者】


三浦 裕一(名古屋大学理学研究科)

最終更新日時: 2014年 05月 12日(月曜日) 09:23