磁気双極子モーメント計算機
電流ループが生み出す磁力の強さを計算
磁気双極子モーメント (μ)
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Aċm² (J/T)
右ねじの法則:電流の流れる方向に右手の指を巻いたとき、親指の方向が磁気モーメントのベクトル方向(N極)です。
磁気双極子モーメントとは?
磁気双極子モーメント(Magnetic Dipole Moment)は、磁石や電流ループが外部磁場から受けるトルク(回転力)の大きさや、自身が作る磁場の強さを表すベクトル量です。記号 $\mu$(ミュー)または $m$ で表されます。
計算式(電流ループ)
平面的な電流ループの場合、磁気モーメントの大きさは以下の式で与えられます:
$$ \mu = N \cdot I \cdot A $$
- N: 巻き数(タンス数)。コイルとして巻かれている回数。
- I: 電流 [A]。
- A: ループの面積 [m²]。
単位について
SI単位系では A·m²(アンペア平方メートル)が使われますが、エネルギーの観点から J/T(ジュール毎テスラ)と表現されることもあり、これらは等価です。
物理的な意味
磁気モーメント $\vec{\mu}$ を持つ物体が、一様な外部磁場 $\vec{B}$ の中に置かれると、次のようなトルク $\vec{\tau}$ を受けます:
$$ \vec{\tau} = \vec{\mu} \times \vec{B} $$
これは、コンパスの針が地球磁場(北)に向こうとする力と同じ原理です。磁気モーメントが大きいほど、磁場から受ける回転力も強くなります。