電気

伝導電流とは、導体中を流れる電流のことです。変位電流とは電束密度の時間変化を言います。ある地点の電場が時間変化する=伝導電流以外にも電流は流れている。という解釈です。

本問、意外と(2)が難しかったりします。(1)は典型問題で、市販の問題集でもよく見かける問題です。アンペールの法則を適用し、磁束密度を内側、外側導体の間の空間(半径$a<r<b$の区間)で積分すれば良いです。しかし、(2)はどうでしょうか。(1)とは異なり電流が一様に流れていますので、半径rによって電流が増減する区間が発生します。ここのインダクタンスの計算方法を原理原則から理解していないと、正答することはできません。

(1)下記のように、半直線$C_1,C_3$と半円$C_2$に電流が流れている。半円の中心軸上の磁束密度$B$を求めよ。(2)下記の導体で、アンペールの法則を適用できる条件はどれか。全て答えよ。(a) 半径aの円環電流(b) 半径a、半径bの無限長導体に挟まれている点P(c) 内半径a、外半径b、高さ1、巻き数Nの環状ソレノイド

電場$E$と磁場$H$は、異なる媒質間の接線成分で連続。電束密度$D$と磁束密度$B$は、異なる媒質間の垂直成分で連続。円周方向に平行な媒質のとき、電束密度$D$と磁場$H$が連続であることを利用する。円周方向に垂直な媒質のとき、電場$E$と磁束密度$B$が連続であることを利用する。