例題2 電流が磁界から受ける力のつり合い
右の図のように,鉛直上向きに一様な磁束密度の
磁界がかけられている。 その磁界中に,質量 m, 長
さの金属棒を軽い導線で水平につるし, 図の矢印
の向きに強さIの電流を流したところ, 導線は鉛直
方向から角0だけ傾いてつり合った。 重力加速度の
大きさをgとして、 磁束密度の大きさBを求めよ。
指針 金属棒にはたらく力のつり合いを考える。
解 導線が金属棒を引く力をTとすると, 金属棒には,重力
mg, T, 電流が磁界から受ける力 IBI がはたらいている。
金属棒にはたらく力のつり合いより,
水平方向: IBl-Tsin0=0 ...... ①
鉛直方向: T cose-mg=0......②
Tsino IBU
Tcose mg
① ② より tan0=
9
ME
よって, B= mgtand
IU
4
B
T
B
0
(1) - 0
I
IBU
mg
類題 例題2 において、 磁界の向きが、次の(1), (2)の場合, 金属棒をつるしてい
2 る導線が鉛直線となす角0は図の0の向きを正として,どのようになるか。
(1) 鉛直下向きの場合 (2) 電流と同じ向きの場合
W
(2) 0°
15
20
石
3
