電磁気の定義

電磁気の定義を以下のように述べることができます - 電磁気は、電荷を持つ粒子間で起こる物理的相互作用である電磁力の研究を含む物理学の分野です。電磁力は、電場と磁場から成る電磁場によって媒介され、光などの電磁放射線を生み出します。

電磁気を発見したのは誰ですか？

1820年、デンマークの物理学者ハンス・クリスチャン・オーエルステッドは、電流が流れる導体に近づけたコンパスの針が偏ることを発見しました。電流が止まると、コンパスの針は元の位置に戻りました。この重要な発見は、電気と磁気との関係を示し、電磁石や現代の産業に基づく多くの発明につながりました。

オーエルステッドは、電子が流れている導体と磁場との間に接続がないことを発見しました。これは、導体が非磁性の銅で作られているためです。導体を通る電子がその周りに磁場を作り出します。帯電粒子には磁場が伴うため、電流が大きくなるほど磁場も大きくなります。図1は、電流が流れている導体の周囲の磁場を示しています。導体の周りに同心円が描かれていますが、すべての線が表示されれば、導体の周りに連続的な円筒状の磁場が形成されることがわかります。

図1 - 電流が流れている導体の周囲に形成される磁場。

導体に電流が流れている限り、力線は導体の周りに残ります。[図10-26] 小さな電流が導体を通過すると、力線は円Aまで伸びます。電流が増加すると、力線は円Bまで大きくなり、さらに電流が増えると円Cまで拡大します。元の力線（円）が円AからBに拡大するにつれて、新しい力線が円Aに現れます。電流が増加すると、力線の数が増え、外側の円が導体の表面からさらに遠ざかります。

図2 - 電流が増加するにつれて磁場の拡大。

電流が一定の直流であれば、磁場は静止したままです。電流が止まると、磁場は崩壊し、導体周囲の磁気は消えます。

コンパスの針を使用して、電流が流れている導体の周囲の磁場の方向を示すことができます。図3のビューAでは、コンパスの針が電流が流れている導体から約1インチ離れた位置に直角に配置されています。電流が流れていなければ、コンパスの北極は地球の磁極に向きます。電流が流れると、針は導体からの半径に対して直角になるように向きを変えます。コンパスの針は小さな磁石であり、金属内に南から北に向かって力線が延びているため、これらの力線の方向が導体の周囲の力線の方向と一致するまで回転します。コンパスの針を導体の周りに移動させると、導体に対して常に直角の位置を維持し、導体の周りの磁場が円形であることを示します。図3のビューBでは、導体を通る電流の方向が逆になると、コンパスの針の方向も逆になり、磁場の方向が逆転していることを示します。

図3 - 電流が流れている導体の周囲の磁場。

電流の流れの方向がわかっている場合、力線の方向を決定する方法を図4に示します。左手で導体をつかみ、親指を電流の流れの方向に向けて握ると、指は磁場の力線と同じ方向に導体の周りを巻きつきます。これを左手の法則と呼びます。