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No.1
- 回答日時:
球状の磁石というものはないと思います。
あれば半分がN、半分がSでそのような球が2つあって引き合う力と反発する力の空間分布が複雑で面倒な計算が必要と思われます。ここでは簡単のため、磁石は十分長い棒状で、2本(磁石1,2とする)が一直線上にあり(例えば S1-N1とS2-N2が一直線上に並んでいる。)向かい合うN1-S2磁極間の力だけ評価し、各磁石の反対の磁極(S1,N2)は影響しないとします。このような系に対してクーロンの法則
F=mm'/4πμ0r^2
を使います。
m,m'は磁極の磁気量で直径10mm(0.01m)(=2rp,rpは磁極の半径)の球表面から出る磁束密度B(0.655T)で評価することにします。
m=4πrp^2B=4π×(0.01/2)^2×0.655=2.06×10^(-4)Wb (Wb:ウェーバー:磁気量の単位)
m’=mとします。
N1-S2間の距離が与えられていませんが、ここでは10mm=1cm=0..01mとします。つまりほぼ近接している状態です。
μ0=4π×10^(-7)H/m=4π×10^(-7)Wb/Am (A:アンペア)
以上から
F=[2.06×10^(-4)Wb]^2/[4π×4π×10^(-7)×0.01^2](AWb/m)
=26.8N (Wb=Nm/Aを使います。)
1kgの物体にかかる重力が9.8Nですから2.73kgの物体にかかる重力と同じ程度ということになります。
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