第三種電気主任技術者 2023年下期問4: 図のように，透磁率$\mu_0\,[\mathrm{H/m}]$の真空中に，無限に長い直線状導体Aと1辺$a\,[\mathrm{m}]$の正方形のループ状導体Bが距離$d\,[\mathrm{m}]$を隔てて置かれている。AとBは$xz$平面上にあり，Aは$z$軸と平行，Bの各辺は$x$軸又は$z$軸と平行である。A，Bには直流電流$I_A\,[\mathrm{A}]$，$I_B\,[\mathrm{A}]$が，それぞれ図示する方向に流れている。このとき，Bに加わる電磁力として，正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
なお，$xyz$座標の定義は，破線の枠内の図で示したとおりとする。

Question

第三種電気主任技術者 2023年下期 問4: 図のように，透磁率$\mu_0\,[\mathrm{H/m}]$の真空中に，無限に長い直線状導体Aと1辺$a\,[\mathrm{m}]$の正方形のループ状導体Bが距離$d\,[\mathrm{m}]$を隔てて置かれている。AとBは$xz$平面上にあり，Aは$z$軸と平行，Bの各辺は$x$軸又は$z$軸と平行である。A，Bには直流電流$I_A\,[\mathrm{A}]$，$I_B\,[\mathrm{A}]$が，それぞれ図示する方向に流れている。このとき，Bに加わる電磁力として，正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
なお，$xyz$座標の定義は，破線の枠内の図で示したとおりとする。

Accepted Answer

正解: 2. $\dfrac{\mu_0 I_A I_B a^2}{2\pi d(a+d)}\,[\mathrm{N}]$の$x$方向の力