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2011年12月 2日 (金)

コイル内で変化する磁場

EMANさんの掲示板で

http://hpcgi2.nifty.com/eman/bbs090406/yybbs.cgi?mode=topic&no=11732

一様な磁場が時間的に変化する場合について、レベルも近い話なので自分も考えてみました。一様な磁場といえばkafukaさんが掲げたコイル内であれば一様だと考えられますのでこの例で私も考えてみました。磁場が大きくするにはこのコイルの電流増やしてやればいい。

マクスウェルの法則にあるようにdivB=0なのでBはループし、決して途切れることはない。このことは無限に広がる一様な磁場は存在しないことになります。磁場の時間変化はファラデーの法則により

これはコイル内のある点での磁束密度Bの時間変化はコイルの軸と平行な軸にそって輪を考えると輪に回転するような電場Eを生じる。divB=0なのでもちろん磁力線の供給はコイルの導線からであろう。そうするとコイル内ではBは同じ方向で大きさも同じだがEは回転方向の向きなので回転対称かなと思われます。

もしこのコイルの内側にもうひとつコイルがあればちょうど変圧器になります。

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