通電導線の力計算機
2 Aが流れる長さ0.5 mの導線が0.4 Tの磁場を直角に横切ると、0.4 Nの力を受けます。電流、磁場の中の長さ、磁場の強さ、角度を入れると、まっすぐな導線にはたらく力が分かります。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
- 2
- 長さ
- 0.5
- 磁場の強さ
- 0.4
- 角度
- 90
- 角度（ラジアン）
- 1.5707963268
- sinθ
- 1
- 力
- 0.4
- 符号付き力
- 0.4
磁場中で電流を流す直線導線は、電流・磁場内の長さ・磁場の強さ・電流方向と磁場のなす角の正弦の積に等しい横向きの力を受けます。この関係 F = I L B sin θ は、入門の電磁気実験、モータやレールガンの見積もり、磁極間の導体にかかる力を問う宿題の定番です。本機能はその式を四つの数値入力から決定的に評価し、ニュートン単位の力に加えて中間の正弦とラジアン角を返し、負の導線長を拒否して幾何的な長さが符号付き自由ベクトルに化けることを防ぎます。
導線の磁力が返す内容と I・L・B・角度の選び方
問題を、長さ L メートルの直線導体片が電流 I アンペアを運び、強さ B テスラの一様磁場に浸かっているとモデル化します。電流要素への古典的ローレンツ力は積分して F = I L B sin θ となり、θ は慣習電流の向きと磁場ベクトルのなす角です。導線が B に平行なら θ は0度または180度、正弦は0、力は消えます。
導線が B に垂直なら θ は90度、正弦は1、力は最大 I L B になります。長さは非負でなければなりません。大きさの上限は病的入力による孤立算術のオーバーフローを防ぎつつ、授業のアンペア・テスラ問題や多くの工学規模のブスバーをカバーします。
活用例
実験ノートとモータデモ
教材ビルダーと実験アプリが、レールデモ・自動採点ドリル・SI 単位ワークシート向けに、完全な電磁ソルバを埋め込まず決定的な磁力チェックを生成します。
よくある質問
通電導線の力はどう計算しますか？
応答には F = I L B sin(θ) から得たニュートン単位の force が含まれます。
導線長が負だとどうなりますか？
長さは導体片の非負の幾何的広がりであり、負の長さは拒否され課金されません。
磁場の中の導線にはたらく力が最大になるのはいつですか？
導線が磁場に対して90°のときです。このとき正弦が1になり、力は電流と長さと磁場の積に等しくなります。導線が磁場と平行な0°や180°では、力はゼロになります。
導線の長さはどこからどこまでを入力しますか？
実際に磁場の中にあるまっすぐな部分だけを、メートル単位で入力します。たとえば磁石の2つの極の間の部分です。長さ0は受け付けて力は0になり、負の長さは受け付けません。
電流や磁場が負の値のときはどうなりますか？
符号は向きを表すものとして受け付けます。力はニュートン単位の正の大きさで示され、向きを別に図で追う場合のために符号付きの結果も残ります。
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-force-wire \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"current":2,"length":0.5,"magnetic_field":0.4,"angle":90}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/elec/magnetic-force-wire", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"current": 2,
"length": 0.5,
"magnetic_field": 0.4,
"angle": 90
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/elec/magnetic-force-wire",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"current": 2,
"length": 0.5,
"magnetic_field": 0.4,
"angle": 90
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/elec/magnetic-force-wire", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"current":2,"length":0.5,"magnetic_field":0.4,"angle":90}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"current":2,"length":0.5,"magnetic_field":0.4,"angle":90}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/elec/magnetic-force-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
{
"current": 2,
"length": 0.5,
"magnetic_field": 0.4,
"angle": 90
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "elec.magnetic_force_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。
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
アルゴリズムは純粋な算術で、ネットワークも乱数シードも壁時計もなく、同一入力は常に同一の JSON を返します。
導線の磁力が返す内容と I・L・B・角度の選び方
必須フィールド current、length、magnetic_field、angle を JSON の数値または数値文字列で送ってください。別名 I、amperage、amps、L、wire_length、l、B、field、B_field、theta、degrees、deg を受け付けるため、実験ノートや宿題フォームは列名を変えずに対応できます。負の幾何長さは有効な導体片ではないため、エンジンは不可能な長さから力を捏造せず invalid_input を上げます。電流と磁場は符号付きでよく、大きさ force は絶対値を折り込み、force_signed は向きを別途符号化する自由物体図用に代数積を保持します。経路は安定丸めの純粋浮動小数点のため、同一入力は常に同一 JSON を生み、モデルもファイルシステムも外部物理ライブラリも使いません。
force・force_signed・sin_theta・単位・エラーの読み方
長さ0と磁場0は有効で力0となり、導体片がない、または磁場環境がない物理に一致します。成功時、応答は安定丸め後の current、length、magnetic_field、angle を返し、度からラジアンへの内部変換 angle_rad、積に用いた sin_theta、|I| L |B| |sin| に等しい非負ニュートン量 force、入力符号と整合する符号付きスカラーが必要なときの生の積 I L B sin θ である force_signed を報告します。formula は常に F = I * L * B * sin θ、method は常に magnetic_force_wire で、下流コードは形を嗅がずに分岐できます。units は力をニュートン、電流をアンペア、長さをメートル、磁場をテスラ、角度を度と文書化し、UI表と SDK デモが授業で SI 一貫になります。採点ルーブリックや報告が押しの強さだけを見るなら force を、パイプラインが既に電流や磁場の極性を追うなら force_signed を、学習ソフトが手計算の横に中間手順を示すなら sin_theta と angle_rad を使います。current・length・magnetic_field・angle の欠落、非有限数、範囲外の大きさ、負の長さは invalid_input で失敗し、エンジン拒否後は課金されません。
API利用・料金・授業ワークフロー・実用上の限界
CAS や有限要素パッケージを入れずに宿題確認・講義デモ・手計算の素早い検証には、ブラウザ内の無料の通電導線の力計算機を呼び出します。次の段階が電流と供給電圧の関係なら回路・電力ツールと、ブスバー支持を寸法決めする前の横力のオーダー見積もりだけなら幾何ヘルパーと組み合わせてください。授業のアンペア、センチメートルからメートル、テスラの分数の例は公開範囲内に保ち、端から端まで SI を優先します。必須の数値フィールド current、length、magnetic_field、angle（または別名）を含む JSON 本体を送ってください。家庭教師プラットフォーム、電磁気カリキュラム生成器、モータ実験ノート、シミュレーションパイプラインが KIT 残高の下で安定契約を必要とするときは前払い API を使い、成功1件あたり $0.002；検証失敗はエンジン拒否後に残高を消費しません。SDK を出荷する著者は、教科書の F = I L B sin θ 問題で学生が知る表へ force、force_signed、sin_theta を直接写せ、誤って負の導線長を送ったときの明確なエラーも含められます。
連携の活用例
宿題・試験の検証
学生が電流・長さ・磁場・角度を入力し、force と sin(theta) を手計算と比較し、長さが誤って負のときに明確な invalid_input を得ます。
工学のオーダー見積もり確認
磁石付近のブスバーや支持を寸法決めするパイプラインが、数値場ソルバを信じる前の直線導線特例の解析ベースラインとして本エンドポイントを呼び出します。
技術的な質問
角度は度ですか、ラジアンですか？
入力角度は度です（別名 theta、degrees、deg）。応答は angle_rad と sin_theta を返し、内部変換を確認できます。
通電導線の力計算機は無料ですか？
ブラウザツールは端末上で無料です。API は前払い KIT 残高を成功1件あたり $0.002 で使用し、検証失敗は課金されません。
force と force_signed の違いは何ですか？
force は非負の大きさ |I| L |B| |sin θ| です。force_signed は、ワークフローが入力符号を別途追うときの代数積 I L B sin θ です。