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磁気とローレンツ力の法則 📂電磁気学

磁気とローレンツ力の法則

定義1

動いている電荷(電流)は周りに磁場magnetic field B\mathbf{B}を作る。磁場 B\mathbf{B} の中で v\mathbf{v} の速さで動いている電荷 QQ が受ける力は次の通りだ。

Fm=Q(v×B) \begin{equation} \mathbf{F}_{m}=Q(\mathbf{v} \times \mathbf{B}) \end{equation}

この力を磁力magnetic forceといい、上の式をローレンツ力の法則Lorentz force lawという。

説明

電場 の定義と同じように、動いている電荷が電流の周りで(1)(1)という力を受けるとき B\mathbf{B}を電流が作る磁場という。

ローレンツ力の法則は、実は ヘヴィサイドOliver Heavisideが見つけたと言われている。電場がある時、クーロンの法則によって受ける電気力を足した一般的な式は次の通りだ。

F=Q[E+(v×B)] \mathbf{F}=Q\left[ \mathbf{E} + (\mathbf{v}\times\mathbf{B}) \right]

これは電磁気学の根本原理であり、実験法則である。


  1. David J. Griffiths, 基礎電磁気学(Introduction to Electrodynamics, 김진승 訳) (4th Edition, 2014), p227-229 ↩︎