磁気モーメント計算機 (棒磁石・トルク)

磁極の強さとトルクの関係を計算

① 磁気モーメントを計算 (棒磁石モデル)

単位: ウェーバ (Wb) または A·m
単位: メートル (m)

磁気モーメント (μ)

-- Aċm²

↓↓ この値を下のトルク計算に使います

② トルクを計算 (磁場中の回転力)

単位: A·m²
単位: テスラ (T)
単位: 度 (DEG) ※磁場に対する角度

トルク (τ)

-- Nċm

磁気モーメントと棒磁石

棒磁石は、N極とS極という2つの磁極を持っています。これらの極の強さを $m$ (Wb)、極間の距離を $l$ (m) とすると、磁気モーメント $\mu$ の大きさは以下のように定義されます。

$$ \mu = m \cdot l $$

方向はS極からN極に向かうベクトルとして定義されます。

磁場中のトルク(回転力)

磁気モーメント $\mu$ を持つ磁石を一様な磁場 $B$ の中に置くと、磁石の向きと磁場の向きを揃えようとする回転力(トルク)が働きます。トルク $\tau$ の大きさは以下の通りです。

$$ \tau = \mu B \sin(\theta) $$
  • τ (タウ): トルク(力のモーメント) [Nċm]
  • μ: 磁気モーメント [Aċm²]
  • B: 磁束密度 [T]
  • θ: 磁気モーメントと磁場のなす角

角度が90度のときトルクは最大になり、0度(同じ向き)になるとトルクはゼロになり安定します。これが方位磁針が北を向く原理です。