磁束密度

定義

磁束密度とは、磁場の強さと向きを表す物理量であり、単位面積あたりにどれだけ磁束が通っているかを示す量である。磁場の中で電流や磁石がどの程度力を受けるかを決める重要な量である。

イメージ

磁石のまわりに鉄粉をまくと、線のように並ぶ。この線の密集しているところほど磁場が強い。磁束密度は、この「線の密度」を数値で表したものと考えるとよい。つまり、同じ面積を通る磁力線が多いほど磁束密度は大きくなる。

数式

磁束密度は、磁束 \(\Phi\)（Wb）と面積 \(S\)（m²）の関係として次のように表される。

\[B = \frac{\Phi}{S}\]

ここで、\(B\) は磁束密度（T）、\(\Phi\) は磁束（Wb）、\(S\) は面積（m²）である。

また、電流 \(I\)（A）がつくる磁場中で長さ \(l\)（m）の導線に働く力 \(F\)（N）は次のように表される。

\[F = B I l\]

ポイント

• 磁束密度はベクトル量であり、向きは磁力線の向きで定まる
• 単位はテスラ（T）で、1 T は 1 Wb/m² に相当する
• 磁場の強さを具体的に表す量であり、力の大きさと直接関係する