
ライター:misao007009さん(最終更新日時:2017/5/28)投稿日:2017/5/20
ローレンツ力とB,Iの関係を解説
■質問
https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q11174371121
ローレンツ力の大きさはどうして、qVBなんですか?理由を教えてください
■回答
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F=qvB
はBの定義式であります。
というのは、
F=KqvB
であることが実験で確かめられている。
つまり、FはqvBに比例することは実験からわかったこと。
MKSA単位系ではK=1とします。
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ちなみに電流の定義
http://eman-physics.net/electromag/magnetic2.html
MKSA単位系で、電流の定義は、∞長の間隔1mの間の1m当たりの力が
2*10^-7(N)
の場合を1Aと定義します。
この場合、導線は中性で電荷間のクーロン力は働かず、ローレンツりゅくだけだとします。
これで、長さ、質量、時間につづいてAが決まります。
ここから、電荷が定義できますから、
B=qv/F
とBが定義できます。
■電流定義に関する補足
アンペール則を磁界Hと電流Iの関係の定義とする。
すると、
H=I/(2πr)
B=μ0I/(2πr)
ここで、MKSA単位系では、
μ0=4π*10^-7
と勝手に定義されます。
1m離れた1A流れる1m当たりの電線間の力Fは、ローレンツ力より
F=μ0/(2π)=2*10^-7(N)
となり、逆に、
F=2*10^-7(N)
の力を得る電流を1Aと定義します。
このようにして、実験から得られた関係式から、単位が構築されていきます。
ローレンツ力の法則は、BとIを定義するのに使われます。