解決済みの質問

物質の磁化

磁気双極子は円形電流に置き換えられますが，ソレノイドに鉄心をつめたものに電流を流したときの内部の磁場Ｈと，永久磁石の内部での磁場とでは，前者では磁束密度の向きと同じだが，後者では逆であるっていうので合っていますか？どちらも，たとえばソレノイドの円電流を磁気双極子に置き換えてしまえば，両者はまったく同じに見えますが，永久磁石と電磁石では内部の磁場の向きはそれぞれ，磁束密度と前者は逆，後者は同じ向きなんですよね？

補足: おっしゃることはわかりましたが，なぜソレノイドに電流を流すときに外部に磁場Ｈ0があるんですか？ソレノイドがつくる磁場は外部に生じると思いますが，外部から磁場なんてあります？

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質問日時：

2008/10/6 21:02:34
解決日時：

2008/10/8 21:33:28
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ベストアンサーに選ばれた回答

jodanjodan2008さん

電磁石で外部から磁場Ｈoをかけ、
磁石の磁気モーメントをＩとし、磁束密度Ｂ，内部の磁場Ｈとします。
磁化率をｋとし、
Ｉ＝μo*k*H
Ｂ＝Ｉ＋μoH
磁石の端に現れる磁化によって、磁石の内部にＢと反対向きの磁場が生じます。
これを反磁場といいます。この効果を係数Ｄで表し、
反磁場＝－ＤＩ/μo
磁石内部の磁場は、この反磁場と外部磁場の和です。
H=Ho-ＤＩ/μo
ここに、Ｉ＝μo*k*H
を代入し、
Ｈ＝Ho/(1+kD)
このように、内部の磁場は外部の磁場より弱くなります。
磁束密度は、
Ｂ＝μoH+I=(1+k)/(1+kD)*μoHo
Ｄは長い棒磁石では１よりずっと小さく、短い板のような磁石では１に近くなり、
Ｄ＝１では、
Ｈ～Ho/k,B～μoHo
kは強磁性体では数百と大きな値です。すると、Ｄ＝１の場合、Ｈはほとんど０となり、
Ｂも外部磁場の効果だけとなります。
永久磁石では、外部磁場は０です。
内部磁場は反磁場によるもので
Ｈ＝－DI/μo
磁束密度は
Ｂ＝μoH+I=(1-D)I
長い棒磁石ではＤ～０なので、Ｈ～０、Ｂ～Ｉ
となり、
短い磁石ではＤ～１なら、Ｈ～－Ｉ/μo
B～０となります。