問題
図のように，原点 \(O\) を中心としx軸を中心軸とする半径 \(a\ \rm [m]\) の円形導体ループに直流電流 \(I\ \rm [A]\) を図の向きに流したとき，\(x\) 軸上の点，つまり，\( \left( x，y，z \right) = \left( x，0，0 \right) \) に生じる磁界の \(x\) 方向成分 \(H_{\left(x \right)}\ \rm [A/m]\) を表すグラフとして，最も適切なものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
解説
答え：（4）
磁界の様子からグラフを考える
円形導体に電流を流した時に発生する磁界の様子は，下図のようになります。
図に示した磁力線は全て同じ方向を向いており，導体の中心で最も密度が大きくなり，中心から離れるほど密度は小さくなります。
問いの \(x\) 軸方向と円形導体の作る磁界の方向は一致しているため，磁界は常にプラスの値と考えられ，\( x = 0\) の地点から離れるほど0に近づきます。
以上のことから， \( x = 0 \) で磁界の大きさがプラス方向に最大になり，0 よりも絶対値が大きくなるほど値が小さくなるがマイナスにはならないグラフは(4)だけなので，答えは(4)となります。
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