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電磁気の方程式

561 バイト追加, 2022年1月21日 (金) 12:26
修正
'''電磁気の方程式'''とは、[[大学入試と「物理」]]において、電場や磁場の振る舞いを記述する手段である。
[[大学入試と「物理」]]では[http://ja.wikipedia.org/wiki/マクスウェルの方程式 マクスウェル方程式]を基とした次の3つの式を基とした次の3(+補足の式)の式<ref>マクスウェル方程式は4式あり、うち3つは上に上げた3式と同種のものである。残り1つは磁束の振る舞いについてのものであり、次式のようなものである。マクスウェル方程式は4式あり、うち3つは上に上げた3式と同種のものである。残り1つは磁束の振る舞いについてのものであり、次式のようなものである。\[\int_S div\bm{B}\cdot d\bm{s}=0\]
すなわち、磁束の湧き出しが0である。
しかしながら、これを実践上で意識することは少ないため上の解説では省略している。しかしながら、これを実践上で意識することは少ないため上の解説では省略している。</ref>で表される。
\begin{eqnarray*}
\newcommand{\bm}[1]{\boldsymbol{#1}}
\displaystyle \int_S div\bm{D}\cdot d\bm{s} &=& Q\rho\\\displaystyle -\frac ddot{dt\bm B}&=& \int_S operatorname{rot}\bmE\\\displaystyle \operatorname{Brot}\cdot d\bm{sH} &=& V\bm i\\(\displaystyle iff 4\oint_S pi r^2d\bm{H}&=& id\bm{l}\times\cdot dhat{\bm{sr} &=& I})
\end{eqnarray*}
* \(\bm{E}\):電場
==各式の解説各式の意味==
===電束と電荷の関係===
ある空間をとったとき、その表面から出ていく電束を総和すると、空間内の電荷の総量となる。
ある平面をとったとき、それを貫く総磁束の時間変化率の符号を入れ替えたものが縁にそった起電力となる。
===電流と磁場の関係===ある曲面の縁にそって磁場を足し合わせるとその曲面を貫く電流になる。 ==例==真空空間の原点に電荷 \(Q\) がある時の電場の大きさ \(E(r,\theta,\phi)\) 。対称性より \(E\) は \(r\) のみに依存する。電束と電荷の関係式より\begin{eqnarray*}\bm D &=& \rho\\\displaystyle\int_S \bm{D}\cdot d\bm{s} &=& Q\quad(S:半径rの球体)\\4\pi r^2 \cdot\varepsilon E &=& Q\\\end{eqnarray*}よって、\[E = \frac Q{4\pi r^2 \cdot\varepsilon}\\\]
==脚注==
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