第9回演習問題

1. 半径$a$，強さ$I$の円電流が，その中心軸上の中心から距離$z$の点P点につくる磁場を求めよ（図3.8）．

   図 3.8: 問1の設定

   
2. 円筒の表面に導線を一様な密度で巻きつけたものをソレノイドという．単位長さ当りの巻き数を$n$，半径を$a$としたとき，無限に長いソレノイドの中心軸上の磁場を求めよ．ただし，電流の強さを$I$とする．
3. 図3.9のように半径$a$の同じ円形コイルを，中心軸を共通にして，2$b$の間隔で対置し，両者に同じ向きに電流$I$を流した．以下の問に答えよ．

   図 3.9: 問3の設定

   
   1. 中心線上の中点Oより$x$の距離の点における磁場を求めよ．
   2. 中点Oでの磁場を求めよ．
   3. $\langle$やや難$\rangle$ $a$ = 2$b$であれば，中点付近に一様な軸上磁場が生じることを示せ．
      ヒント：(a)の結果を用いる．$x$が小さい場合に，磁場が$x$の関数としてどのように展開されるかを考えよ．