研究紀要第25号 学習指導に関する研究 - 030/060page

十分に長いコイルでは，cos α ＝1．0となるはずであるが，グラフから0．995以上になれば，実測上1．0とみなせる。そのためには，

　半径5�oのコイルは10�p以上，
　半径10�oのコイルでは長さが20�p以上，
　半径15�oのコイルでは長さが30�p以上，

あればよい。すなわちコイル長が，コイルの直径の10倍以上であれば，そのコイルは“十分に長いコイル”とみなしてよいことになる。

2．コイルの中央部からはなれた位置での磁界の強さ（コイルの長さ一定）

実際に磁界の強さを測定する場合，コイルの内部で測定するのは困難なため，中学校の教科書にあるように，コイルの端からある距離に，方位磁針を置いて測定する。その磁界の強さについて理論的に考察してみると，図−3でコイルの長さをＩ ，半径をR として，コイルの端から�I �pはなれた位置での磁界の強さH を求めると，（2）式より

　　　

となる。コイル内部での磁界の強さは，x を負にして計算すればよい。半径の異なる5種類のコイルについて，測定位置による磁界の強さの変化をしらべるため，コンピューターにより（cos α- cos β）を計算したデーターの一部が表−1であり，このデーターをコンピューター附属のX −Y プロッターで画かせたものがグラフ-2である。
磁界の強さH は（1）式より（cos α- cos β）の値に定数をかければよいからグラフ−2のたて軸の単位を（cos α- cos β）にした。