直線導線の磁場計算
10 Aの電流が流れる長い直線導線から5 cm離れた点の磁場は0.00004 Tです。電流と垂直距離を入れると、アンペールの法則で磁場の強さが分かります。距離0は無限大にせず受け付けません。ブラウザで無料で使えます。
- 無料
- ブラウザで動作
- 登録不要
- データは端末の外に出ません
無料で実行
計算例
- 電流
- 10
- 抵抗(Ω)
- 0.05
- 電流
- 10
- 距離
- 0.05
- B
- 0.00004
- 磁場
- 0.00004
直線導線の磁場計算ツールは、電流と半径方向距離から長い直線導体まわりの磁場の大きさを求めます。I をアンペア、r をメートルで入力すると、テスラ単位の B(μ₀|I|/(2πr))、固定精度の入力エコー、真空透磁率定数、読みやすい式、宿題や単体テストに貼れる段階的代入を返します。距離は厳密に正でなければなりません。符号付き電流は大きさに絶対値を使い、向きは右手の定则に従い本ツール外です。教室確認、実験事前見積もり、コーディング形のフィクスチャは、完全な電磁気パッケージを開かずに同じアンペールの法則の結果を必要とします。
長い直線導線における B = μ₀ I / (2 π r) の意味
静磁気学では、定常電流 I を流す長い直線導線は導線と同心の円形磁力線を生みます。アンペールの法則(または無限線に積分したビオ・サバールの法則)は、大きさ B を μ₀|I|/(2πr) とします。r は導線軸から場点までの垂直距離です。
SI では電流をアンペア、距離をメートルとすると B はテスラです。理想化は真空中の無限に長い細い導線、定常電流、軸上でない点を仮定し、有限長セグメント、内部場のある太い導体、強磁性媒質、時間変化する変位電流はモデル化しません。教師と自動採点は r=0 の拒否を算術と同じく重視します。
常に SI を優先してください。
実用のヒント、制限、関連検索
電流と距離を公開絶対範囲内に保ち、比が非有限場に溢れないようにします。すでにテスラの B が欲しい場合は、呼び出し前に cm を m に、mA を A に直してください。本ページは直線導線の磁場計算、B=μ₀I/(2πr)、アンペール則の導線場を探す方向けであり、有限セグメント積分、ソレノイド・トロイダル場、ローレンツ力計算ではありません。
スカラーの I と r があり大きさだけが必要なときに選びます。往復確認は手で 2×10⁻⁷ |I|/r を再計算し、十二桁丸めで公開 B と一致することを確かめます。
活用例
アンペール則導線場の宿題確認
学生が教科書問題の電流と半径方向距離を入力し、手計算の B の大きさを提出前に決定的結果と比較します。
静磁気ソルバの単体テスト
既知の良好な導線場ケースと意図的な r=0 拒否をコーディング形の期待値として生成します。
電力線やブスバーの実験事前見積もり
技術者が既知の直流電流からの作業距離での場の大きさを見積もり、センサ配置や被ばく余裕を決めます。
よくある質問
長い直線導線の磁場とは何ですか?
電流 I を流す無限直線導線では、垂直距離 r での場の大きさは B = μ₀ |I| / (2 π r) です。SI では I をアンペア、r をメートルとすると B はテスラです。
電流の符号は重要ですか?
大きさについてはいいえ: B は |I| を使います。向きは右手の定則に従い、本計算はベクトルを返しません。
有限長導線やソレノイドも解けますか?
いいえ。 無限直線導線の結果のみです。有限セグメント、ループ、ソレノイド、トロイダルは他ツールを使ってください。
10 Aの導線から5 cmの点の磁場はどれくらいですか?
約0.00004 Tです。10のマイナス7乗の2倍に電流を掛け、メートル単位の距離で割って求めます。ここでは10を0.05で割る計算になり、距離を2倍にすると磁場は半分になります。
電流と距離はどの単位で入力しますか?
電流はアンペア、距離はメートルで入力すると、磁場がそのままテスラで出ます。センチメートルやミリアンペアは先に換算しておくと、結果を後から直す手間がありません。
関連ツール
開発者向け — APIアクセス
このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。
エンドポイント
Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。
お使いのスタックから呼び出す
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/elec/magnetic-field-wire \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"I":10,"r":0.05}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/elec/magnetic-field-wire", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"I": 10,
"r": 0.05
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/elec/magnetic-field-wire",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"I": 10,
"r": 0.05
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/elec/magnetic-field-wire", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"I":10,"r":0.05}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"I":10,"r":0.05}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/elec/magnetic-field-wire", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)リクエスト例
{
"I": 10,
"r": 0.05
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "elec.magnetic_field_wire",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。
料金
単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。
制限
max_abs | 1000000000000 |
エラー
| HTTP | コード | 意味 |
|---|---|---|
401 | unauthorized | APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。 |
402 | insufficient_balance | 残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。 |
404 | unknown_type | 指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。 |
429 | rate_limited | リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。 |
技術的な注記
導線軸上では古典結果が特異になるため、r がゼロだと無限大を作らず invalid_input で失敗します。経路は純粋な決定的算術で、ネットワーク・乱数・壁時計依存はなく、無料ブラウザ実行と前払い API は固定小数点丸め後に毎回同じ JSON を返します。
長い直線導線における B = μ₀ I / (2 π r) の意味
真空透磁率 μ₀ は 4π×10⁻⁷ T·m/A と定義され、式は B = 2×10⁻⁷ |I|/r と等価に簡約できます。検証経路は公開フィールドと同じ固定丸めで 2×10⁻⁷ |I|/r を再計算します。
API の呼び出し方と返却内容
絶対値は公開上限の一兆以内に留めます。数を送ることを優先し、数値文字列は厳密な有限数値パターン(任意の科学記法を含む)に一致する場合のみ受け付けます。必須の有限数二つを含む JSON 本体を送ります。I(別名 current、i、amperage)は電流(アンペア)、r(別名 distance、radius、d)は導線からの垂直距離(メートル)です。距離は厳密にゼロより大きく、1e-15 以下または負の長さは invalid_input として拒否されます。成功時は丸められた I と current、r と distance をエコーし、B・magnetic_field・magnitude を同じ非負場、formula を B が μ₀|I|/(2πr) である文字列、equation を人間可読の代入行、mu0 を丸めた透磁率、unit_B を T、unit_I を A、unit_r を m、message を短い英語要約、steps を順配列に設定します。失敗した検証は invalid_input を返し課金されません。料金は成功ごとに固定 $0.002 です。
実用のヒント、制限、関連検索
指導例: 10 A を 5 cm で 4×10⁻⁵ T; 符号を反転しても大きさは不変; 距離を倍にすると B は半分; r=0 は硬い invalid_input。invalid_input の失敗は前払い残高を消費しません。
技術的な質問
距離がゼロのときはどうなりますか?
古典式は導線軸上で特異です。本ツールは無限大や NaN の代わりに invalid_input を返します。
直線導線の磁場計算は無料ですか?
ブラウザツールは無料でローカル実行です。API は成功ごとに前払い KIT 残高から $0.002;失敗は課金されません。