磁力線

定義

磁力線とは、磁場の向きと強さを視覚的に表すために考えられた仮想的な線である。各点において、その点の磁場の向きに接するように引かれる。

イメージ

棒磁石のまわりに鉄粉をまくと、曲線状に並ぶ。この並び方が磁力線のイメージである。磁石の外ではN極から出てS極に入り、内部ではS極からN極に戻るように、閉じたループをつくる。

数式

磁場の強さは磁束密度 \(B\)（T）で表され、磁力線の密度でその大きさを表現する。

\[B \ (\mathrm{T})\]

ここで、\(B\) は磁束密度、単位はテスラ（T）である。

また、磁束 \(\Phi\) は次のように表される。

\[\Phi = B S\]

ここで、\(S\) は面積（m²）である（磁場が一様で面に垂直な場合）。

ポイント

• 磁力線は実在する線ではなく、磁場をわかりやすく表すためのモデルである
• 磁力線の本数が多いほど、その場所の磁場は強い
• 磁力線は必ず閉じた曲線となり、途中で途切れたり交わったりしない