物理

電磁気学

【電磁気学】ビオ・サバールの法則①~例題:直線電流・正方形電流が作る磁場~

にてアンペール・マクスウェルの法則、アンペールの法則、ビオ・サバールの法則を紹介した。  今回から、演習でよく取り上げられるビオ・サバールの法則とアンペールの法則の典型問題を解説していく。  まずは、ビオ・サバールの法則で解ける系から見てい...
電磁気学

【電磁気学】アンペール・マクスウェルの法則~導入からビオ・サバールの法則まで~

マクスウェル方程式も大詰め。 いよいよ最後の砦、アンペール・マクスウェルの法則に入る。  これまでの記事は下記を参照。 ガウスの法則 単磁荷不在の法則 ファラデーの電磁誘導の法則 アンペール・マクスウェルの法則  アンペール・マクスウェルの...
電磁気学

【電磁気学】ファラデーの電磁誘導の法則④~例題:閉回路以外の導体が運動する系~

前回 に引き続き、ファラデーの電磁誘導の法則に関する典型問題を解説する。  最後となる今回は、閉回路以外の導体が運動する系を扱っていく。  この系では、下記の2つの表式のどちらを用いても解くことができる。 ファラデーの電磁誘導の法則 \be...
電磁気学

【電磁気学】ファラデーの電磁誘導の法則③~例題:閉回路が時間変化する系~

前回 からファラデーの電磁誘導の法則に関する典型問題の解説を開始した。  2回目の今回は、閉回路が時間変化する系を扱っていく。 この系では磁場そのものの時間変化はないが、磁束が貫く面積が時間変化することで回路内の磁束が時間変化し、誘導起電力...
電磁気学

【電磁気学】ファラデーの電磁誘導の法則②~例題:磁場が時間変化する系~

前回 にてファラデーの電磁誘導の法則を導入した。  今回からは実際にファラデーの電磁誘導の法則を利用した典型問題をいくつか扱っていく。 前置き  ガウスの法則に引き続き、今回も前置きから。    ファラデーの電磁誘導の法則を使う問題でよく使...
電磁気学

【電磁気学】ファラデーの電磁誘導の法則①~導入から誘導電場表式の導出まで~

ガウスの法則 単磁荷不在の法則 に続き、今回からマクスウェル方程式の3つ目「ファラデーの電磁誘導の法則」を取り上げる。 ファラデーの電磁誘導の法則  ファラデーの電磁誘導の法則は、電場\(\vec{E}(\vec{r},t)\)と磁束密度\...
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【電磁気学】単磁荷不在の法則~ベクトルポテンシャルとの関係~

マクスウェル方程式を取り上げ、これまでガウスの法則に関する記事を書いてきた。  今回から、マクスウェル方程式の2つ目「単磁荷不在の法則」を見ていく。 単磁荷不在の法則  単磁荷不在の法則は、磁束密度\(\vec{B}(\vec{r},t)\...
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【電磁気学】ガウスの法則④~例題:電荷分布が円筒対称な系~

前回 の電荷分布が面対称な系に引き続き、今回は電荷分布が円筒対称な系を扱う。  ガウスの法則の典型問題の解説は、今回がラストだ。 ガウスの法則の積分形 \begin{align}\iint_{S}\vec{E}(\vec{r},t)\cdo...
電磁気学

【電磁気学】ガウスの法則③~例題:電荷分布が面対称な系~

前回 の電荷分布が球対称な系に引き続き、今回は電荷分布が面対称な系を扱う。 ガウスの法則の積分形 \begin{align}\iint_{S}\vec{E}(\vec{r},t)\cdot d\vec{S}=\frac{1}{\vareps...
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【電磁気学】ガウスの法則②~例題:電荷分布が球対称な系~

前回 にてガウスの法則を導入した。  今回からは実際にガウスの法則を利用した典型問題を扱っていく。 前置き  本題に入る前に、前置き、というか注意事項を2つほど言っておく。 前回の最後に述べた内容を、少し深堀りした内容だ。   出題される問...