電磁気学(定常電流 → 磁場)

電 場 磁 場
.=ε0 μ0


電束密度のガウスの法則
div ρ
磁束密度のガウスの法則
div




rot
rot


ファラデーの電磁誘導の法則
rot  ∂
――
∂t
アンペール・マクスウェルの法則
rot  ∂
――
∂t

電流の定義

 単位時間あたりに流れ込んでくる電荷の量

cosθ

 定常電流

電流密度 単位面積あたりの電流
S

 

定常電流の保存則 積分形
ndS
微分形
div
オームの法則 積分形


微分形 = σ

導電率

電気回路

 キルヒホッフの法則   電流の保存則

キルヒホッフの第1法則とは, 回路上の任意の点に流れ込む電流の総和と流れ出る電流の総和が等しいことである.

キルヒホッフの第2法則とは, 回路上の任意の閉回路の順方向に対する起電力の総和と電圧降下の総和が等しいことである.

 コンデンサーの充電

2.電流と磁界

動く電荷(電流)だけが 磁場をつくる

―――
2πr
アンペールの右ねじの法則
(ローレンツ力) 磁場から力を受ける
μ0
フレミングの左手の法則
親指(力)、人差し指(磁場)、中指(電流)

静磁場

静磁場の基本法則

ガウスの法則 積分形
ndS
微分形
div
アンペールの法則 積分形
n μ0
微分形 rot μ0

 アンペールの力   ΔΔ×









ビオ・サバールの法則

ビオ・サバールの法則
μ0 ×
――― ―――
4π 3
クーロンの法則
――――
4πε0 2

 ビオ・サバールの法則は、静電場におけるクーロンの法則の静磁場版であり、それはクーロンの法則に電荷の速度vをかけたものである。

アンペールの法則 ⇒ 円周(任意の閉曲線)にそって磁場を1回転足し合わせると、それがこの円(閉曲面)を通過する電流になる。

左辺 右辺
×
×
×
×
磁場
×
電流密度ベクトル

b.アンペールの法則A

 

積分形
ds μ0 dS
微分形
∇・ μ0 ( rot μ0
意 味 磁束線の和は、μ0・(内部電流の総和)に等しい

電流は、その周りに磁力線の渦をつくる

回転演算子

力とポテンシャル

 電流素片

 ローレンツの力    = e + e×

 点電荷が磁場のの中を運動すると力(ローレンツ力)を受ける。

 ローレンツの力は、速度と磁場の外積に比例する。

 

静電場 電位差 誘電体 定常電流 静磁場 磁性体 電磁誘導 変位電流 電磁波