□ H17年08月期 A-02  Code:[HA0402] : 磁極からある距離離れた点での磁束密度の計算
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	磁界についてのクーロンの法則を記憶していればすぐに解ける問題なのですが、覚えるのが不得手な私としては、なんとか記憶する項目の数を減らしたい… 　ということで、電界と同じ形なのだから、と考えてみました。 ［１］磁界についてのクーロンの法則 　電界でのクーロンの法則は、働く力が両電荷の量の積に比例し、距離の２乗に反比例する、というものでした。ならば磁界も磁極の強さの積に比例し、距離の２乗に反比例するでしょう。 　磁極の強さをｍ1とｍ2 [Wb]、２磁極間の距離をｒ、真空の透磁率をμ0とすれば、働く力の大きさＦ [N]は、 　Ｆ＝(1/4πμ0)(ｍ1ｍ2/ｒ2)　…(1) ｍ2＝1 [Wb]の時に働く力が磁場の強さＨだから、 　Ｈ＝(1/4πμ0)(ｍ1/ｒ2)　…(2) Fig.HA0402_a 磁極の作る磁界 となります。 ［２］磁界の強さと磁束密度 　磁界の強さＨと磁束密度Ｂの関係は、磁性体ではヒステリシス曲線（これは別名Ｂ−Ｈカーブともいい、これに関する出題もあります）で表されるので、比例関係にはありませんが、空気や真空など、非磁性体ではほぼ比例関係にあります。 　真空中では、、磁束密度Ｂ [T]と磁場の強さＨ [A/m]の関係は、 　Ｂ＝μ0Ｈ　…(3) なので、(2)を(3)に代入して、   Ｂ＝(1/4π)(ｍ1/ｒ2)　…(4) となります。問題には、「空気中」と書かれていますが、真空の透磁率μ0と多くの気体と同様に、空気の透磁率μはμ0とほとんど同じなので、解答としては(4)の式のまま求めてかまいません。 　なお、磁束密度の単位 [T]（テスラ）ですが、一昔前の電磁気学では[Wb/m2]（ウェーバ毎平方メートル）と呼んでいたものと同じで、SI系の組立単位です。最近（といっても10年以上前ですが）テスラに統一されました。 それでは解答に移ります。 　ｍ＝16 [Wb]、ｒ＝2 [m]を(4)式に代入すれば、Ｂ＝1/π [T]と求められますので、正解は２と分かります。
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