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高校物理・数学成績アップ術

微風出版「導出物理」の著者による物理・数学の学習戦略ブログ

高校数学で導出できない物理の公式(2)

高校で習う電流が作る磁場の公式は主に次のようなものがあります。

・直線電流の周りの磁場

・薄いコイルの中心の磁場

・ソレノイドの中心付近の磁場

 ただ残念ながら高校の範囲では導出ができません。実はこれらの公式はもととなる公式があり、その公式を用いて計算することで上記の3つの公式を導けるのです。

 そのもととなる公式は微分方程式という特殊な形で表されるため、高校生には理解できなくはないかもしれませんが、相当難しい内容です。したがって大学に入ってから学ぶべき内容になります。

  ちなみにそのもととなる公式は2つあり、ビオ・サバールの法則、もう1つはアンペールの法則と呼ばれています。これらの法則は単に実験値に合うように考え出された式ですので、それ自体を導出することはできません。