物理の授業で磁性体を習ったのですが、磁界は外部にたいして小さくなるらしいのですが、磁束密度は増えるら

物理の授業で磁性体を習ったのですが、磁界は外部にたいして小さくなるらしいのですが、磁束密度は増えるらしいです。これが全く理解できません。磁界が小さくなったら磁束密度も減ると思います。物理の先生に聞いたら説明しきれないと言われました。どうして磁界が小さくなるのに磁束密度が大きくなるのか教えて下さい。

No.5 回答者： tknakamuri 回答日時： 2019/02/16 13:36

う~ん、こういう話しかな。

リング状のの磁性体があり、一部が欠けてギャップになっている。
磁性体にコイル巻いて電流を流すと
ギャップでは、磁束密度は僅かに磁性体内より弱まるが
磁場は磁性体内に比べずっと大きくなる。

いずれにしても、質問に具体的な話が何も無いのは困る。
磁場の向き、磁性体の形や位置によって様々な答が有りうる。

この回答へのお礼

正確にいうと逆で、磁性体に外から磁力線が入ると、磁束密度が強くなるのに磁場は磁性体外と比べて弱くなるという話です。(まあ裏返しなのでほぼ同じ話です。)コイル(鉄芯なし)がリング状になっていて、コイルの両端の間に磁性体が挟まれている。コイルに電流を流すと、磁性体内部ではコイル内部よりも磁束密度が大きいのに磁場が小さくなっている。それはなぜか。みたいな質問をしたかったんです。

お礼日時：2019/02/16 14:05

No.4 回答者： tknakamuri 回答日時： 2019/02/10 08:37

そもそもこの「外部」って何?

話が全然見えないです。すっかり聞いたことを書きましょう。

この回答へのお礼

磁性体の外部です。磁性体の外側から磁性体を通ってまた外側に抜ける磁力線を考えます。磁性体の内部、外部における磁束密度、磁場についての質問です。

お礼日時：2019/02/15 20:33

No.3 回答者： doc_somday 回答日時： 2019/02/03 15:22

それは「磁界」と「磁束密度」の定義法の結果なので論じても無駄です。

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2019/02/03 10:58

＞磁界は外部にたいして小さくなるらしいのですが、磁束密度は増えるらしいです。

なんか、少し間違って理解していませんか？　そもそも「○○らしいです」と言っているところが、「理解できていない」丸出しですが。

「磁界」というのは、「磁力線の本数」のイメージで、これは「磁性体があってもなくても同じ」ものです。そういう風に定義したものということなのです。

それに対して、「磁束」とか「磁束密度」（単位断面積を通過する磁束の数）は、「磁性体の『透磁率』に従って増えたり減ったりするもの」として定義されるものです。
一般には、「透磁率」を μ とすると
　磁界の大きさ B = μH （Ｂが「磁束密度」）
という関係になります。

つまり「磁界は外部にたいして小さくなる」のではなく、「磁界は、固定磁石（棒磁石など）の『磁荷』に対して何があっても一定」「磁束密度は『磁荷』に対して、磁性体の透磁率によって変わる（大きくなることもあれば、小さくなることもある）」と理解するのがよいと思います。

ところが、固定磁石（棒磁石など）ではなく、コイルなどの「電流が作る磁界」は「電流の大きさ」と「磁束密度」の関係で表わされることが多いです。（そもそも、電流の単位である「アンペア」がそれで定義されるので）この場合には、それで求めた「磁束密度」に対して、「磁界の大きさ H」が
　H = B/μ
と表わされることになるので、質問者さんには「磁界は外部にたいして小さくなる」という誤った理解をさせているのでしょう、きっと。

はっきり言って、高校物理で「磁気」を正しく理解するのはなかなか難しいのです。
「磁気」のもととなる「固定磁石（棒磁石など）」と「電流」では扱いが違うのだ、その2つの間には「透磁率」というものが存在する、というぐらいのイメージで考えればよいと思います。

↓　参考サイト
http://www.wakariyasui.sakura.ne.jp/p/elec/jiba/ …

磁場中で磁荷（磁極）m に働く力 F = mH と、磁場中の電流に働く力 F = IBLsinθ とが実は同じものです。

この回答へのお礼

いや、理解していないから聞いているんですよ。回答参考にします。

お礼日時：2019/02/03 23:51

No.1 回答者： あつしノリノリ 回答日時： 2019/02/03 08:39

そういうものだと覚えるしかないと思います。

頑張って下さい。