わしの電子工学用語集（６４）

アンペールの法則（右ねじの法則）の初出は多分中学理科の第一分野の後ろの方や思うけども、何で右ねじになるかの説明は高校以上でもまだ出て来えへん。一体どないやって理解してもうたらエエのんか悩ましいとこやな。

 

アンペールの法則

 

Ampère law

 

①電流の磁気作用についての基本法則。1820年にアンペールは、エルステッドが電流の近傍で方位磁針が回転する現象を発見したことに触発され、電流と磁石、及び電流同士の相互作用の実験を行ったが、それにより得られた法則である。一般には、「無限長の直線電流によって電流の周囲に生じる磁場の向きは、右ねじをその電流が流れる向きに進めるために回す向きに等しい」とする右ねじの法則として知られる。この直線から距離 r の点における磁場の大きさを H 、直線電流の大きさを I とすると、 H = I/2πr となる。

 

〔詳説〕アンペールの法則の表現方法は、積分形・微分形などさまざまである。積分形では、「定常電流の作る磁場 H を、任意の閉曲線 C の線積分素片 ds で C に沿って周回積分した値は、C によって形成される曲面を貫く電流の総和に等しい」と記述できる。ここに、ds に沿って右ねじを回すときにねじの進む向きを正電流の向きとする。積分形を式で表すと、

 

　∲C H ・ ds = I

 

となる。微分形では、任意の点における電流密度を i、磁場を H とすると、回転ベクトル演算子を用いて

 

　rot H = i

 

と表せる。

 

②マクスウェルによって拡張されたアンペールの法則。①のアンペールの法則における電流は伝導電流のみであるが、マクスウェルはこれを非定常電流に適用できるよう拡張した。

 

→アンペール‐マクスウェルの法則

 

（本文ここまで）

 

これまで何とか理科１の授業についてこれた中学生も、この辺りから厳しなって来る。大学では勿体つけてベクトル演算子をつこてるけども、こんだけでは見た目が現象論と変わりあらへん。マクスウェルの電磁理論は相対論とも矛盾せえへん理論であって経験則ではあらへんのやから、当然にアンペールの法則かてせやねんけどもなあ。右ねじの法則をどないかせんと、大層な話、我が国の電子立国が怪しなる。何かエエ教え方あれへんかのう。